KR100995919B1

KR100995919B1 - 광학시트

Info

Publication number: KR100995919B1
Application number: KR1020070051692A
Authority: KR
Inventors: 김태경; 김창건; 김경화; 김대식; 김경종; 정성철; 이효진; 박종민
Original assignee: 코오롱인더스트리 주식회사
Priority date: 2007-05-28
Filing date: 2007-05-28
Publication date: 2010-11-23
Also published as: KR20080104649A

Abstract

본 발명은 가압에 대한 내성이 우수하여 스크래치 발생이 적은 광학시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다.

Description

광학시트{Optical sheet}

도 1은 광학 시트의 가압 및 가압의 해제에 따른 시트의 압축특성의 변화를 보여주는 모식도.

도 2는 광학 시트를 스크래치용 프로브(probe, 탐침)를 사용하여 스크래치를 주는 모습을 나타내는 모식도.

도 3 내지 도 6은 도 2에 도시한 것과 같이 스크래치를 준 후 실시예 1, 비교예 1 내지 3 각각의 광학시트의 표면을 SEM으로 관찰한 사진.

본 발명은 광학시트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가압에 따른 내성이 우수하여 소정 외부의 힘에 대한 스크래치 발생이 적은 광학시트에 관한 것이다.

산업 사회가 고도의 정보화 시대로 발전함에 따라 다양한 정보를 표시 및 전달하기 위한 매체로서 전자 디스플레이 장치의 중요성은 나날이 증대되고 있다. 종 래에 널리 사용되어 오던 CRT(Cathode Ray Tube)는 설치 공간상의 제약이 커서 대형화가 힘들다는 한계 때문에, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 방사 디스플레이(FED) 및 유기EL과 같은 다양한 평판 디스플레이 장치로 대치되고 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치 중에서, 특히, 액정 디스플레이 장치(LCD)의 경우, 액정과 반도체 기술이 복합된 기술 집약적 장치로서 얇고, 가벼우며 소비 전력이 낮은 장점으로 인해, 그 구조 및 제조 기술이 연구 개발되어 왔고, 현재 노트북 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터의 모니터, 휴대용 개인 통신 장치(PDA 및 휴대폰) 등 기존에 액정 디스플레이가 널리 사용되었던 영역 뿐만 아니라, 대형화 기술도 점점 그 한계를 뛰어넘고 있어, HD(High Definition) TV급의 대형 TV에까지 응용되고 있는 등 디스플레이의 대명사였던 CRT를 대체 가능한 새로운 디스플레이 장치로 각광받고 있다.

이러한 액정 디스플레이(LCD) 장치는 액정 자체가 발광을 할 수 없기 때문에 장치의 후면에 별도의 광원을 설치하여, 각 화소(pixel)에 설치된 액정을 통해 통과광의 세기를 조절하여 계조(contrast)를 구현한다. 이를 보다 구체적으로 살펴보면, 액정 디스플레이 장치는 액정 물질의 전기적 특성을 이용하여 빛의 투과율을 조절하는 장치로, 장치 뒷면 또는 측면의 광원 램프에서 발광하여 각종 기능성 광학 필름 또는 시트를 통과하여 균일도와 방향성이 제어된 빛을 컬러 필터를 통과시켜 적, 청, 녹(R, G, B)의 색상을 구현하도록 하고, 전기적인 방법으로 각 화소의 계조(contrast)를 제어하여 화상을 구현하는 간접 발광 방식의 디스플레이 장치로 서, 광원을 제공하는 발광 장치는 액정 디스플레이 장치의 휘도 및 균일도 등 화질을 결정하는 중요한 부품이다.

이러한 발광 장치로는 백라이트 유닛(BLU)이 널리 사용되고 있는데, 이의 일예를 설명하면 냉음극형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등의 광원을 사용하고, 상기 광원으로부터 방출되는 빛을 순차적으로 도광판, 확산 시트 및 프리즘 시트 등의 광학시트를 통과시켜 액정 패널(3)에 도달하도록 한다.

여기서, 도광판은 광원으로부터 방출되는 광이 평면 형태인 액정 패널의 전면에 분포되도록 전달하는 기능을 수행하며, 확산 시트는 화면 전면에 걸쳐 균일한 광세기를 얻을 수 있도록 하는 기능을 가지고, 프리즘 시트는 확산 시트를 거친 다양한 광선의 방향을 관측자가 화상을 인식하기에 적합한 시야각 범위 내로 변환시키는 광 경로 제어 기능을 수행한다. 또한, 도광판의 하부에는, 최적 경로를 벗어나 액정 패널로 전달되지 못한 광을 다시 반사시켜 이용될 수 있도록 하여 광원의 이용 효율을 증가시키기 위한 반사판이 구비된다.

여기서 프리즘 시트는 일반적으로 정면 방향의 휘도를 향상시키기 위하여 입체구조면을 형성시킨 구조를 갖는바, 그 일예들로는 미국특허 제4,542,449호, 제4,906,070호 등을 들 수 있다.

이들 구조의 일예는 한쪽 면에 구조화된 표면을 가지며 다른 면에 매끄러운 평탄면을 갖는 투명한 수지 경화층 및 수지 경화층의 매끄러운 평탄면에 인접하여 형성된 기재층을 포함하는 구조를 갖는다.

여기서 구조화된 표면의 형상은 그 단면이 삼각형인 기둥형상의 삼각 어레이 형태가 대표적이며 그 외에도 마이크로렌즈형, 렌티큘러렌즈형 등 다양한 구조화된 표면 형상을 갖는다.

이와 같이 구조화된 표면 형상은 개별적인 구조물들이 동일한 형태로 선형 배열된 것이 일반적임에 따라 구조화된 표면의 정상 부위에 손상이 가해질 우려가 크다.

또한 프리즘 시트로 입사되는 광은 각 어레이마다 동일하므로, 만일 구조화된 표면에 손상이 가해지면 손상된 부위와 정상 부위간의 출사되는 광의 경로에 차이가 발생되고 이로 인해 휘도가 저하되고 불량이 발생된다.

이에 프리즘 필름의 생산시 미세한 불량에 의해서도 위치에 따라서는 생산된 프리즘 시트 전면을 사용하지 못하게 되는 경우가 발생하기도 한다. 이는 생산성 저하를 불러오고 곧 원가 상승의 부담으로 작용하게 된다.

그런데 상기한 것과 같이 일반적으로 구조화된 표면을 갖는 광학시트는 작은 외부 긁힘에 의해서도 구조화된 표면의 정상 부위가 쉽게 부서지거나 손상되는 문제가 있었다.

또한 구조화된 표면을 갖는 광학시트를 백라이트 유닛에 장착시 여러 장의 광확시트들의 적층작업이 이루어지며, 특히 구조화된 표면을 갖는 광학시트는 휘도 를 향상시키기 위한 목적으로 2장 이상으로 적층하여 장착할 수도 있는 점에서 구조화된 표면의 손상 발생을 방지하는 것은 중요한 문제가 아닐 수 없다.

한편 최근 들어 유럽연합(EU) 등 선진국을 중심으로 한 국제사회는 환경규제를 통해 환경유해성물질이 들어있는 제품의 무역을 제한하고 있으며, 자국의 환경기준을 설정해 수입품을 규제함으로써 사실상 비관세 무역장벽으로 활용하고 있다. 수출에 치중하고 있는 국내 기업의 대응책 마련이 시급한 이유다.

또한 제조·사용·폐기 등 제품 전과정의 오염발생과 재활용 장애요인을 제품 설계 단계부터 고려하는 환경친화적 제품설계와 청정생산기술(Cleaner Production)이 기업의 지속적인 경쟁력 확보와 생존을 위한 필수 요구조건으로 대두되고 있다.

이와 같은 추세에 비추어 볼 때 통상적으로 구조화된 표면을 갖는 광학시트의 수지 경화층을 형성하는 수지 사슬 내에 브롬과 같은 할로겐 원소가 치환된 광경화형 수지는 환경규제에 대응하는 데 있어서 부적절하다. 특히 할로겐 원소는 환경 호르몬을 발생시키는 것으로 알려져 환경문제에 민감한 유럽에서는 비할로겐 제품을 적극 권장하고 있는 상황이다.

본 발명은 구조화된 표면을 갖는 광학시트의 구조화면 손상을 방지하여 광학 시트로서의 성능을 유지할 수 있는 광학시트를 제공하고자 하는 것이다.

또한 본 발명은 구조화된 표면을 갖는 광학시트의 구조화면 손상을 방지하여 취급이 용이한 광학시트를 제공하고자 하는 것이다.

또한 본 발명은 구조화된 표면을 갖는 광학시트의 구조화면 손상을 방지하여 불량률을 감소시키면서 생산 원가를 절감시키고 생산 효율을 높일 수 있는 광학시트를 제공하고자 하는 것이다.

또한 본 발명은 구조화된 표면을 갖는 광학시트의 구조화면 손상을 방지하면서, 유해물질의 발생이 없는 광학시트를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 또한 전기전자제품에 대한 특정 유해물질의 발생이 없으면서 고휘도를 달성할 수 있는 백라이트 어셈블리를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 구현예에서는 광경화형 아크릴레이트 단량체, 광개시제 및 첨가제를 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성되고 표면이 구조화된 수지 경화층을 포함하고; 수지 경화층은 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으며, 광경화형 아크릴레이트 단량체로 플루오렌 유도체 디아크릴레이트 단량체, 비스페놀 유도체 디아크릴레이트 단량체 및 치올(thiol)기를 갖는 디아크릴레이트 단량체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성된 것이고; 구조화된 표면은 그 단면이 삼각형인 기둥 형상의 구조가 선형 배열된 구조를 가지며; 구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 2.648mN/sec의 가압속도로 최대압축력 5gf될 때까지 가압하고 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈춰서 압축한 후 압축력을 해제한 다음의 시트 높이와 가압되기 전 원래의 시트 높이간의 차이 값(D₂)이 다음 수학식 1을 만족하고; 구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 2.648mN/sec의 가압속도로 최대압축력 5gf될 때까지 가압하고 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈춰서 압축하였을 때 눌려진 깊이(D₁)는 다음 수학식 2를 만족하는 광학시트를 제공한다.

수학식 1

D₂ 〈 D/105

상기 식에서 D는 가압되기전 광학시트의 높이이다.
수학식 2
D₁ 〈 D/15
상기 식에서 D는 가압되기 전 광학시트의 높이이다.

본 발명의 다른 구현예에서는 광경화형 아크릴레이트 단량체, 광개시제 및 첨가제를 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성되고 표면이 구조화된 수지 경화층 및 수지 경화층에 인접하여 형성된 기재층을 포함하고; 수지 경화층은 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으며, 광경화형 아크릴레이트 단량체로 플루오렌 유도체 디아크릴레이트 단량체, 비스페놀 유도체 디아크릴레이트 단량체 및 치올(thiol)기를 갖는 디아크릴레이트 단량체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성된 것이고; 구조화된 표면은 그 단면이 삼각형인 기둥 형상의 구조가 선형 배열된 구조를 가지며; 구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 2.648mN/sec의 가압속도로 최대압축력 5gf될 때까지 가압하고 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈춰서 압축한 후 압축력을 해제한 다음의 시트 높이와 가압되기 전 원래의 시트 높이간의 차이 값(D₂)이 다음 수학식 1을 만족하고; 구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 2.648mN/sec의 가압속도로 최대압축력 5gf될 때까지 가압하고 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈춰서 압축하였을 때 눌려진 깊이(D₁)는 다음 수학식 2를 만족하는 광학시트를 제공한다.

수학식 1

D₂ 〈 D/105

이때, 기재층은 두께 188± 2㎛일 수 있다.

본 발명 구현예들에 따른 광학시트에 있어서, D₂는 D/120 보다 작은 것일 수 있다.

삭제

특히, D₁은 D/16 보다 작을 수 있다.

본 발명 구현예들에 따른 광학시트에 있어서, 구조화된 표면은 그 단면이 삼각형인 기둥 형상의 구조가 선형 배열된 구조를 갖는 것으로, 이때 삼각형은 밑변의 길이가 50㎛이고 높이가 25㎛인 이등변삼각형일 수 있다.

본 발명 구현예들에 따른 광학시트에 있어서, 평면압자는 구조화된 표면에 접촉하는 면의 형상이 원형이며 그 직경이 5㎛인 것일 수 있다.

본 발명의 예시적인 구현예에서는 본 발명 구현예들에 따른 광학시트를 적어도 한 층 이상 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공한다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 손상을 방지할 수 있는 구조화된 표면을 갖는 광학시트에 관한 것으로서, 특히 표면이 구조화된 수지 경화층을 포함하는 광학시트에 관한 것이다.

본 발명에 따르면 구조화된 표면 상면에 외부의 힘이 가해지더라도 쉽게 변형이 일어나지 않기 위해서는, 다음의 측정방법에 의한 특성치를 만족하는 것이 바람직하다. 이를 도 1을 참조하여 설명하면, 평면압자(11)를 이용하여 광학 시트의 구조화층(10)에 힘을 가하면 (B)와 같이 구조화층(10)의 상부면이 압축된다. 이때 압축되어 들어간 깊이를 편의상 D₁이라 한다. 그리고 가압을 해제한 후의 시트 높이와 가압되기 이전 원래의 시트의 높이와의 차이 값을 D₂라 한다.

본 발명의 바람직한 광학시트는 특히 평면압자를 이용하여 평면압자를 이용하여 2.648mN/sec의 가압속도로 최대압축력 5gf될 때까지 가압하고 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈춰서 압축하고 압축력을 해제한 다음의 높이와 가압되기 전 원래의 시트 높이간의 차이 값(D₂)이 다음 수학식 1을 만족하는 것이다.

수학식 1

D₂ 〈 D/105

좋기로는 D₂가 D/120 미만인 것이다. 즉 본 발명의 광학 시트는 외부충격에 의해 무너짐이나 깨짐이 없도록 높은 경도 수준을 만족하는 것일 수 있다.

만일 D₂가 D/105 보다 크면 다른 필름과 접하거나 하중을 받는 경우 구조화된 표면, 특히 구조화된 표면을 이루는 구조물의 정상 부위가 그 모양을 유지하지 못하고 뭉개지거나 부서짐이 발생될 수 있다.

한편 본 발명 구현예에 따른 광학시트는 구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 2.648mN/sec의 가압속도로 최대압축력 5gf될 때까지 가압하고 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈춰서 압축하여 눌려진 깊이(D₁)가 다음 수학식 2를 만족하는 것이 손상 발생시 구조화된 표면의 초기 뭉개짐이나 부서짐의 발생이 없는 측면에 있어서 유리할 수 있다.

수학식 2

D₁ 〈 D/15

좋기로는, D₁은 D/16 보다 작을 수 있다.

본 발명에 따른 구조화된 표면을 갖는 광학시트는 그 구조화된 표면의 형상에 각별한 한정이 있는 것은 아니며, 일예로는 그 단면이 삼각형, 다각형, 반원형 또는 반타원형인 다면체 형상이 선형배열된 구조를 갖거나, 단면이 삼각형, 다각형, 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상의 구조가 서로 인접하여 선형 배열된 구조 를 갖거나, 단면이 삼각형, 다각형, 반원형 또는 반타원형인 곡선형 기둥 형상이 배열된 구조를 가질 수 있다.

특히 그 단면이 삼각형인 기둥 형상의 구조가 서로 인접하여 선형 배열된 구조를 갖는 것일 수 있으며, 좀더 구체적으로는 그 단면이 밑변의 길이가 50㎛이고 높이가 25㎛의 이등변 삼각형인 기둥 형상의 구조가 서로 인접하여 선형 배열된 구조를 갖는 것이 집광 효과의 측면에서 유리할 수 있다.

상기와 같은 구조화된 표면을 갖는 수지 경화층을 포함하는 광학시트는 수지 경화층에 인접하여 기재층이 형성된 것일 수 있는데, 이때 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌 또는 폴리에폭시 수지로 이루어진 필름으로, 좋기로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 또는 폴리카보네이트 필름을 들 수 있다. 그 두께는 10 내지 1,000㎛ 정도인 것이 기계적 강도, 열안정성 및 필름의 유연성 측면에서 유리하며 투과광의 손실을 방지할 수 있어 유리할 수 있다. 특히 상기 수학식 1을 만족하는 광학시트에 있어서는 기재층의 두께가 188±2㎛인 것일 수 있다.

상기와 같은 특성을 만족하기 위한 광학시트를 제공할 수 있는 일예로는 친환경적이면서 고굴절율을 갖는 광중합성 재료로부터 수지 경화층을 형성하는 방법을 들 수 있는데, 구체적으로는 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않는 수지 경화층을 포함하는 광학시트일 수 있다. 수지 경화층이 원자가전자수 7인 원소, 일예로 브롬이나 염소 등을 포함하는 경우 구조화된 표면을 갖는 수지 경화층이 외부의 압 력에 의해 쉽게 뭉그러지거나 구조화된 표면이 깨지는 문제가 있을 수 있다. 이러한 점에서 본 발명에 따른 광학시트는 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않는 수지 경화층으로 구조화면을 형성하는 것이 유리할 수 있다. 수지 경화층이 원자가전자수 7인 원소를 포함하는 광학시트는 국제적인 환경 규제에 대응하기 어려우며 특히 환경호르몬이 발생되므로 환경적으로 바람직하지 못한 점이 있다.

한편 집광 효율을 위해서는 이같은 수지 경화층의 굴절율이 적절한 범위 내에 있을 것이 유리한바, 이를 고려하여 수지 경화층은 굴절율이 1.49 내지 1.70, 더 좋기로는 1.57 내지 1.65인 것이 광학시트의 성능 향상에 있어서 유리할 수 있다.

이와 같은 수지 경화층을 갖는 것이라면 표면 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 환경적으로 유해성이 없고 휘도 향상에 기여할 수 있다.

본 발명에 따른 수지 경화층은 특히 아크릴레이트계 광경화형 수지 경화층일 수 있다. 특히 상기한 굴절율을 만족시키기 위해서는 플루오렌 유도체 디아크릴레이트 단량체, 비스페놀 유도체 디아크릴레이트 단량체 또는 치올(thiol)기를 갖는 디아크릴레이트 단량체를 광경화형 단량체로 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성된 것이 유리하다. 고굴절의 측면에서 보다 유리하기는 플루오렌 유도체 디아크릴레이트 단량체를 광경화형 단량체로 포함하는 광중합성 조성으로부터 수지 경화층을 형성하는 것이 더 유리할 수 있다.

수지 경화층을 형성하는 광중합성 수지의 주요 조성은 상기한 아크릴레이트계 광경화형 단량체를 비롯한 아크릴레이트 단량체, 광개시제 및 필요에 따라 첨가 제를 포함할 수 있다.

아크릴레이트 단량체의 일예로는 다관능기를 가짐으로써 광경화시 가교제 역하를 하여 유리전이온도를 상승시키고 이에 따라 경화 후의 경도를 증가시키는 역할을 수행할 수 있는 다관능성 아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있으며, 그 일예로는 이소시아누레이트 고리를 갖는 다관능성 아크릴레이트 단량체로서 이소시아누레이트 고리는 전자밀도의 비편재가 골고루 배치되어 있는 화학구조로서 전자밀도 구배에 따른 물리적인 접착력을 확보함으로써 경화후 접착력을 향상시키는 역할을 수행할 수 있는 점에서 유리할 수 있다. 보다 구체적인 예로 이소시아누레이트 고리를 갖는 다관능성 아크릴레이트 단량체는 트리스(하이드록시알킬)이소시아누레이트 트리아크릴레이트 단량체, 특히 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트일 수 있다.

이외의 자외선 경화형 단량체들로는 테트라하이드로퍼푸릴아크릴레이트, 2(2-에톡시에톡시)에틸아크릴레이트 또는 1,6-헥산디올디아크릴레이트 등을 포함할 수 있다. 이들 단량체들은 경화시 기재층 표면의 미세 틈새에 대한 내부 침투 능력을 가지고 있어서 기재층에 대한 접착력을 향상시키는 데 기여할 수 있다.

한편 용해후 조성물 점도를 낮추기 위한 단량체로 굴절율을 저해하지 않는 범위 내에서 25℃에서의 점도가 2,000cps이하인 아크릴계 단량체를 더 포함할 수 있다. 구체적인 예로는 벤질(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트, 네오펜틸글리콜벤조에이트아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴 레이트 또는 페닐페녹시에탄올아크릴레이트 등을 들 수 있다.

이와 같은 광경화형 단량체들의 광중합을 개시하는 광개시제의 일예로는 포스핀 옥사이드계, 프로파논계, 케톤계, 포르메이트계 광개시제 등을 들 수 있다.

그 밖에 수지 경화층 조성 중에는 광학시트를 장시간 사용시 자외선에 의한 황변 현상 방지를 위해 필요에 따라 자외선흡수제를 더 포함할 수 있는데, 그 일예로는 옥살릭 아닐라이드계, 벤조페논계, 벤조트리아진계, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다.

그밖에 자외선 안정제를 더 포함할 수도 있으며, 그 일예로는 힌더드아민계 자외선 안정제를 들 수 있다.

또한 첨가제로 대전방지제를 더 포함할 수도 있다.

본 발명에 따른 수지 경화층은 자외선 조사량 50 내지 300mJ/㎡로 1차 광경화하고, 자외선 조사량 300 내지 900mJ/㎡로 2차 광경화하여 형성될 수 있는데, 이때 자외선 조사량이 상기 범위 이내인 것이 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않는 수지 경화층의 황변을 방지할 수 있는 점에서 유리하다.

그밖에 본 발명에 따른 광학시트의 다른 일예로는, 구조화된 표면을 갖는 수지 경화층; 수지 경화층에 인접하여 형성된 광확산층; 및 기재층을 포함하는 광학시트일 수 있으며 이와 같은 광학시트는 다수의 광학시트를 조합해야 하는 문제를 개선할 수 있고 또한 휘도 향상 측면, 그리고 구조화된 표면으로 인한 휘선 보임을 조절할 수 있는 등의 효과도 얻을 수 있다.

이하 실시예로서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는바, 이에 본 발명이 한정되는 것이 아님은 물론이다.

실시예 1

9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 100중량부, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트 20중량부, 1,6-헥산디올디아크릴레이트 3중량부, 페녹시에틸아크릴레이트 63중량부, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페놀포스핀옥사이드 6중량부, 2(2-하이드록시-5-t-옥톡시벤조트리아졸) 3.6중량부, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 3중량부를 혼합하여 수지 경화층 형성용 조성을 제조하였다.

두께 188±2㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 상기 수지 경화층 형성용 조성을 원통 금형(그 단면이 이등변 삼각형이며, 꼭지각이 90°이고 밑변이 50㎛이고 높이가 25㎛인 삼각 기둥이 선형배열되어 인각된 금형)에 투입하여 100mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 1차 경화시켰다. 1차 경화된 광학시트를 꺼내어 500mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 2차 경화시킨 후 금형으로부터 분리하여 본 발명의 광학시트를 얻었다.

실시예 2

에폭시아크릴레이트(CN120, 사토머) 39중량부, 에톡시레이티드 비스페놀 A 디아크릴레이트(SR-349, 사토머) 39중량부, 1,6-헥사디올디아크릴레이트(SR-238, 사토머) 7.5중량부, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이 트(SR-368, 사토머) 11.5중량부, 광개시제로서 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐 포스핀옥사이드(DAROCURE TPO, CIBA) 3중량부를 혼합하여 수지 경화층 조성을 제조하였다.

두께 188±2㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 상기 수지 경화층 형성용 조성을 원통 금형(그 단면이 이등변 삼각형이며, 꼭지각이 90°이고 밑변이 50㎛이고 높이가 25㎛인 삼각 기둥이 선형배열되어 인각된 금형)에 투입하여 150mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 1차 경화시켰다. 1차 경화된 광학시트를 꺼내어 600mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 2차 경화시킨 후 금형으로부터 분리하여 본 발명의 광학시트를 얻었다.

실시예 3

상기 실시예 1과 동일한 조성으로 수지 경화층 조성을 제조하였다.

두께 188±2㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 상기 수지 경화층 형성용 조성을 원통 금형(그 단면이 지름 50㎛인 반원형 기둥이 선형배열되어 인각된 금형)에 투입하여 100mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 1차 경화시켰다. 1차 경화된 광학시트를 꺼내어 500mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 2차 경화시킨 후 금형으로부터 분리하여 본 발명의 광학시트를 얻었다.

실시예 4

상기 실시예 2와 동일한 조성으로 수지 경화층 조성을 제조하였다.

두께 188±2㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 상기 수지 경화층 형성용 조성을 원통 금형(그 단면이 지름 60㎛인 반원형 기둥이 선형배열되어 인각된 금형)에 투입하여 150mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 1차 경화시켰다. 1차 경화된 광학시트를 꺼내어 600mJ/㎡(Fusion, 600W/inch, D bulb)의 자외선을 조사하여 2차 경화시킨 후 금형으로부터 분리하여 본 발명의 광학시트를 얻었다.

상기 실시예 1 내지 4 에 따라 얻어진 광학시트를 다음 표 1에 기재된 시판되고 있는 광학시트와 대비하기 위하여 일본 시마즈사의 미소압축경도계(Shimadzu DUH-W201S)를 사용하여 'Load-Unload test' 항목을 이용하여 다음과 같이 평가하여 그 결과를 다음 표 1에 나타내었다.

직경 50㎛인 원형 평면압자의 중앙 부분에 광학시트의 구조화된 면의 하나의 구조물 상의 정상 부분이 오도록 위치시킨 후, 다음의 조건에서 압력을 가했을 때 눌려진 깊이를 측정하였다(D₁).

[측정조건]

a. 가해주는 최대 압축력 : 5g_f(=49.033mN)

b. 최대 압축력에 도달할 때까지의 가압속도 : 2.6478mN/sec

c. 최대 압축력에서의 멈춤시간 : 5sec

그 다음 가압을 해제한 후 시트 높이를 측정하고, 원래 광학시트의 높이와의 차이 값(D₂)을 계산하였다.

이와 같은 실험은 각 실시예 및 비교예별로 3장의 시편을 준비한 다음 각 시편에 대해 3회 측정하는 방법으로 수행하였으며, 그 평균값을 구하여 다음 표 1에 나타내었다.

	제1시편		제2시편		제3시편
	D₂ (㎛)	D₁ (㎛)	D₂ (㎛)	D₁ (㎛)	D₂ (㎛)	D₁ (㎛)
실시예 1	1.493	13.277	1.477	13.042	1.538	12.555
실시예 2	1.695	12.122	1.661	14.657	1.743	14.003
실시예 3	1.561	11.958	1.498	12.225	1.536	11.651
실시예 4	1.622	13.202	1.742	12.525	1.693	11.799
비교예 1	2.442	12.803	2.325	10.674	2.301	15.594
비교예 2	2.132	13.122	2.001	12.227	2.008	10.905
비교예 3	2.216	10.070	2.223	11.809	2.344	12.230
(주) 비교예1: 3M사 제품, BEF3T 비교예2: 두산전자 제품, Brite-200 비교예3: LG전자 제품, LES-T2

상기 표 1에 기재된 것과 같은 가압 및 가압의 해제에 따른 표면 특성을 보이는 광학시트들에 대하여 도 2에 도시한 것과 같은 방법으로 구조화면 상에 스크래치를 가한 후의 표면을 주사전자현미경(FE-SEM, 일본 HITACHI社, 모델명: S-4300)을 이용해 관찰하여 구조화면의 스크래치 발생 여부를 평가하였으며(기준: 내스크래치성 나쁨 ← × < △ < ○ < ◎ → 내스크래치성 우수), 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다. 도 2는 얻어진 광학시트(50)를 스크래치용 프로브(15)를 사용하여 스크래치를 주는 모습을 나타내는 모식도이다.

이들 중 실시예 1 및 비교예 1 내지 4에 따른 SEM 사진을 도 3 내지 6으로 나타내었다.

한편 수지 경화층 중의 원소를 분석하여 원자가전자수 7인 원소의 검출 유무를 평가하여 그 결과를 다음 표 2에 나타내었다.

원소분석은 이온크로마토그래피를 이용하여 수행하였다.

	실시예				비교예
	1	2	3	4	1	2	3
내스크래치성	◎	◎	◎	◎	×	×	×
원자가전자수 7인 원소의 검출유무	불검출	불검출	불검출	불검출	검출	검출	검출

상기 표 2의 결과로부터, 상기한 것과 같이 압축에 따라 뭉개짐이나 부서짐이 없도록 가압 및 가압 해제 후의 높이 변화가 적은 본 발명의 광학시트는 스크래치에 따른 표면손상에 있어서 그 손상이 미미함을 알 수 있다. 이는 특히 도 3 내지 도 7로 도시된 SEM 사진의 결과를 보면 보다 더 용이하게 이를 확인할 수 있다.

또한 본 발명의 광학시트는 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않는 수지 경화층을 가짐에 따라서 환경적으로 유해성이 없는 부가적인 효과도 얻을 수 있음을 알 수 있다.

이상에서 상세히 살펴본 본 발명에 따르면 일정한 가압속도로 일정 최대압축력까지 가한 후 정지하는 형태로 가압한 후 가압을 해제하였을 때의 높이가 일정 수준을 만족하는 광학시트는 스크래치에 대한 표면 손상이 적으며 이로 인한 휘도 불균일 또는 휘도 저하가 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 더욱이 이를 달성하기 위한 일환으로 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않는 수지 경화층을 가짐에 따라 서 유해물질이 들어가지 않은 부품으로서 유용한 광학시트를 제공할 수 있어서 이를 포함한 전기전자제품, 특히 디스플레이 제품은 유럽연합(EU)의 전기전자제품에 대한 특정 유해물질 제한지침에 부합되는 친환경적인 제품으로 수출 촉진에 기여할 수 있을 것이다. 또한 취급이 용이하며 이로 인한 생산성 향상에도 기여할 수 있을 것이며, 이를 포함하는 휘도가 향상된 백라이트 유닛 어셈블리를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

Claims

광경화형 아크릴레이트 단량체, 광개시제 및 첨가제를 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성되고 표면이 구조화된 수지 경화층을 포함하고;

수지 경화층은 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으며, 광경화형 아크릴레이트 단량체로 플루오렌 유도체 디아크릴레이트 단량체, 비스페놀 유도체 디아크릴레이트 단량체 및 치올(thiol)기를 갖는 디아크릴레이트 단량체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성된 것이고;

구조화된 표면은 그 단면이 삼각형인 기둥 형상의 구조가 선형 배열된 구조를 가지며;

구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 2.648mN/sec의 가압속도로 최대압축력 5gf될 때까지 가압하고 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈춰서 압축한 후 압축력을 해제한 다음의 시트 높이와 가압되기 전 원래의 시트 높이간의 차이 값(D₂)이 다음 수학식 1을 만족하고;

구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 2.648mN/sec의 가압속도로 최대압축력 5gf될 때까지 가압하고 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈춰서 압축하였을 때 눌려진 깊이(D₁)는 다음 수학식 2를 만족하는 광학시트.

수학식 1

D₂ 〈 D/105

상기 식에서 D는 가압되기 전 광학시트의 높이이다.

수학식 2

D₁ 〈 D/15

상기 식에서 D는 가압되기 전 광학시트의 높이이다.
광경화형 아크릴레이트 단량체, 광개시제 및 첨가제를 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성되고 표면이 구조화된 수지 경화층 및 수지 경화층에 인접하여 형성된 기재층을 포함하고;

수지 경화층은 원자가전자수 7인 원소를 포함하지 않으며, 광경화형 아크릴레이트 단량체로 플루오렌 유도체 디아크릴레이트 단량체, 비스페놀 유도체 디아크릴레이트 단량체 및 치올(thiol)기를 갖는 디아크릴레이트 단량체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 광중합성 조성으로부터 형성된 것이고;

구조화된 표면은 그 단면이 삼각형인 기둥 형상의 구조가 선형 배열된 구조를 가지며;

구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 2.648mN/sec의 가압속도로 최대압축력 5gf될 때까지 가압하고 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈춰서 압축한 후 압축력을 해제한 다음의 시트 높이와 가압되기 전 원래의 시트 높이간의 차이 값(D₂)이 다음 수학식 1을 만족하며;

구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 2.648mN/sec의 가압속도로 최대압축력 5gf될 때까지 가압하고 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈춰서 압축하였을 때 눌려진 깊이(D₁)는 다음 수학식 2를 만족하는 광학시트.

수학식 1

D₂ 〈 D/105

상기 식에서 D는 가압되기 전 광학시트의 높이이다.

수학식 2

D₁ 〈 D/15

상기 식에서 D는 가압되기 전 광학시트의 높이이다.
제 2 항에 있어서, 기재층은 두께 188㎛±2㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, D₂는 D/120 보다 작은 것임을 특징으로 하는 광학시트.
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, D₁은 D/16 보다 작은 것을 특징으로 하는 광학시트.
삭제
삭제
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 삼각형은 밑변의 길이가 50㎛이고 높이가 25㎛인 이등변삼각형인 것을 특징으로 하는 광학시트.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 평면압자는 구조화된 표면에 접촉하는 면의 형상이 원형이며 그 직경이 50㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트.
제 9 항에 있어서, 평면압자는 구조화된 표면에 접촉하는 면의 형상이 원형이며 그 직경이 50㎛인 것을 특징으로 하는 광학시트.
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제 1 항 또는 제 2 항의 광학시트를 적어도 한 층 이상 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리.