KR101157298B1

KR101157298B1 - 광학 복합 부재

Info

Publication number: KR101157298B1
Application number: KR1020080000053A
Authority: KR
Inventors: 김방건; 류태용; 이현수; 이희정; 조윤희
Original assignee: 코오롱인더스트리 주식회사
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2008-01-02
Publication date: 2012-06-15
Also published as: KR20090064257A

Abstract

본 발명은 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display)에 사용되는 광학 복합 부재에 관한 것으로, 광확산 부재와 광학 시트를 일체로 제공하여 작업성을 향상시키면서 적층되는 부재와 시트간에 공기층을 확보하여 휘도 저하를 방지하여, 도광판 또는 확산판에서 방출되는 빛을 고르게 확산시키면서, 은폐성이 우수하고, 적정 휘도를 제공할 수 있는 광학 복합 부재를 제공할 수 있다.

Description

광학 복합 부재{Optic complex member}

본 발명은 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display)에 사용되는 광학 복합 부재에 관한 것이다.

산업 사회가 고도의 정보화 시대로 발전함에 따라 다양한 정보를 표시 및 전달하기 위한 매체로서 전자 디스플레이 장치의 중요성은 나날이 증대되고 있다. 종래에 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 영역뿐만 아니라, 대형화 기술도 점점 그 한계를 뛰어넘고 있어, HD(High Definition) TV급의 대형 TV에까지 응용되고 있는 등 디스플레이의 대명사였던 CRT를 대체 가능한 새로운 디스플 레이 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 뒷면의 광원 램프에서 발광하여 각종 기능성 프리즘 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 장치로서, 광원을 제공하는 발광 장치는 액정 디스플레이 장치의 휘도 및 균일도 등 화질을 결정하는 중요한 부품이다.

상기 발광 장치로는 백라이트 유닛(BLU)이 널리 사용되고 있으며, 일반적인 백라이트 유닛은 냉음극형광램프(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등의 광원을 사용하여 방출되는 빛을 순차적으로 도광판, 광확산판과 광확산 시트 등의 광확산 부재 및 프리즘 시트를 통과시켜 액정 패널에 도달하게 한다. 여기서, 도광판은 광원으로부터 방출되는 광이 평면 형태인 액정 패널의 전면에 분포되도록 전달하며, 광확산 부재는 화면 전면에 걸쳐 균일한 광세기를 얻을 수 있도록 하는 동시에 광확산 부재 하부에 장착된 광원 등의 장치가 전면에서 보이지 않도록 은폐하는 기능을 수행한다. 한편, 프리즘 시트는 광확산 부재를 거친 다양한 방향의 광선을 관측자가 화상을 인식하기에 적합한 시야각(θ) 범위 내로 변환되도록 하는 광 경로 제어 기능을 수행한다. 또한, 도광판 또는 확산판의 하부에는 액정 패널로 전달되지 못하고 경로를 벗어난 광을 다시 반사하여 이용될 수 있도록 함으로써 광원의 이용 효율을 증가시키기 위한 반사시트가 구비된다.

일반적으로 광확산 부재를 통하여 확산된 빛이 프리즘 시트를 통과하면서 전면 방향으로 굴절되기 위해서는 광확산 부재와 프리즘 시트 사이에 공기층이 존재하는 것이 바람직하다. 단순하게 광확산 부재 상부에 프리즘 시트를 적층하면 미세하게나마 공기층이 존재하는데, 백라이트 유닛 어셈블리 조립 작업에서 작업성을 향상시키기 위하여 광확산 부재와 프리즘 시트를 점착제를 이용하여 접착하게 되면 공기층이 없어지고 이로 인하여 휘도가 저하되는 문제가 있다.

또한 이상의 백라이트 유닛 어셈블리 조립 작업에서 흠집이 발생할 수 있으며, 광원을 은폐시키더라도 빛을 투과시켜야 하므로 은폐성에는 어느 정도 한계가 있을 수 밖에 없었다. 또한 시트의 적층 과정에서 광간섭 현상으로 인한 얼룩이 발생할 우려를 전혀 배제할 수 없었으며, 상기와 같이 점착제를 이용하여 접착하게 되면 점착제로 인한 얼룩이 발생되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 적층되는 광확산 부재와 광학 시트간의 점착부분이 규칙적으로 위치하여 착시효과로 인하여 흠집 또는 얼룩이 잘 보이지 않도록 하는 광학 복합 부재를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 광확산 부재와 광학 시트를 접착하여 일체화하면서 공기층을 포함하여 작업의 효율성 및 휘도의 저하를 방지할 수 있는 광학 복합 부재를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 도광판 또는 확산판에서 방출되는 빛을 고르게 확산시키면서, 은폐성이 우수한 광학 복합 부재를 제공하고자 한다.

본 발명의 바람직한 일 구현예에서는 기재층과, 상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성되며, 높이가 일정한 다수의 입체구조를 갖는 구조층을 포함하는 광확산 부재; 상기 광확산 부재의 입체구조의 피크부에 형성되며, 점착력이 100~1000g/25mm인 점착부; 및 상기 점착부에 접하여 형성된 광학 시트를 포함하는 광학 복합 부재를 제공한다.

상기 구현예에서, 점착부는 UV 경화제 또는 열경화제로 형성되고, 경화 후 점도가 100~15000cps인 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 점착부는 고체상 점착제로 형성되는 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 점착부는 너비가 광확산 부재의 입체구조 피치에 대하여 1/10~1/5인 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 점착부는 두께가 10㎛ 이하인 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 광확산 부재의 입체구조는 피치의 배열이 규칙적으로 반복되는 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 광확산 부재의 입체구조는 피치가 300㎛ 이하인 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 광확산 부재의 구조층은 입체구조가 피치가 높이에 대하여 4배 이상인 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 광확산 부재의 구조층은 기재층 일면에 형성되며, 상기 기재층의 다른 일면에 형성되는 저면층 및 상기 구조층의 다른 일면에 형성되는 표면층 중 어느 한 층 이상을 포함하는 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 표면층 및 저면층 중 어느 한 층 이상은 입자를 포함하며, 두께가 10~200㎛인 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 입자는 표면층 및 저면층 중 어느 한 층 이상을 형성하는 수지 100중량부에 대하여 0.01~30중량부 포함되는 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 광확산 부재의 구조층은 입체구조가 다각뿔, 원뿔, 반구형 및 비구형 중 선택된 구조의 선형 배열 구조 또는 비선형 배열 구조인 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 광확산 부재 또는 광학 시트는 베이스 수지가 패턴롤러를 통과하면서 공압출된 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 베이스 수지는 폴리카보네이트 수지와 폴리스티렌 수지가 1 : 9 ~ 9 : 1의 중량비율로 혼합된 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지 및 메틸메타크릴레이트 수지 중 선택된 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 베이스 수지 100중량부에 대하여 광확산성 입자를 10~500중량부 더 포함하는 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 입자는 메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메틸올아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 단독 중합체 또는 공중합체의 아크릴계 입자; 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 입자; 아크릴계와 올레핀계의 공중합체 입자; 단독 중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워 만든 다층 다성분계 입자; 실록산계 중합체 입자; 테트라플루오로에틸렌계 입자; 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄 및 불화마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상인 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 광학시트는 광확산 시트, 프리즘 시트, 및 보호 시트 중에서 선택된 어느 하나인 것일 수 있다.

기재층과, 상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성되며, 높이가 일정한 다수의 입체구조를 갖는 구조층을 포함하는 광확산 부재를 제조하는 단계;

본 발명의 바람직한 다른 구현예에서는 높이가 일정하게 유지되는 코팅 롤로 상기 광확산 부재의 입체구조의 피크부에 점착제를 도포하는 단계; 도포된 점착제를 경화시키는 단계; 및 광학 시트를 라미네이션시키는 단계를 포함하는 광학 복합 부재의 제조 방법을 제공한다.

상기 구현예에서, 광확산 부재를 제조하는 단계는 기재층 및 구조층을 형성하는 베이스 수지가 패턴롤러를 통과하면서 공압출하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

상기 구현예에서, 광확산 부재를 제조하는 단계는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리스티렌 필름 및 폴리에폭시 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 기재층상에 자외선 경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 고분자 수지 중 선택된 것으로 구조층을 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.

본 발명은 적층되는 광확산 부재와 광학 시트간의 점착부분이 규칙적으로 위치하여 착시효과로 인하여 흠집 또는 얼룩이 잘 보이지 않도록 하는 광학 복합 부재를 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 광확산 부재와 광학 시트를 접착하여 일체화함으로써 작업의 효율성을 높이면서 공기층을 포함하여 휘도의 저하를 방지할 수 있는 광학 복합 부재를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 도광판 또는 확산판에서 방출되는 빛을 고르게 확산시키면서, 은폐성이 우수한 광학 복합 부재를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 구현예의 광학 복합 부재의 단면도이고, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 바람직한 다른 구현예에 의한 광학 복합 부재의 단면도이다. 상기 도면들에서 편의상 동일 구성부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하였으나, 이것이 조성 및 형태까지 동일한 것을 의미하는 것은 아니다.

본 발명의 광학 복합 부재는 광확산 부재(100), 광학 시트(200) 및 점착부(300)를 포함하며, 상기 광확산 부재(100)는 기재층(10)과 다수의 입체구조를 갖는 구조층(20)을 포함한다.

이 때 점착부(300)는 광확산 부재(100)의 입체구조의 피크부에 형성되며, 적층되는 광학 시트(200)에 의하여 점착부(300)가 눌리더라도 점착제가 광확산 부재(100)의 입체구조 전체를 덮지 않도록 일부에만 형성함으로써, 광확산 부재(100)와 광학 시트(200) 사이에 공기층(50)을 확보하도록 하여 휘도저하를 방지할 수 있다.

상기와 같은 점착부(300)를 형성하는 방법으로는 특별히 한정되는 것은 아니나, 도 5에 도시된 바와 롤러(400)로 점착물질이 광확산 부재(100)의 입체구조 피크부에만 살짝 도포되도록 하여 코팅하고, 경화 후 점도가 100~15000cps를 유지할 수 있도록, UV 경화 또는 급속 열경화시켜 점착제가 흘러내리기 전에 점착제를 경 화시키는 것이 바람직하다. 이는 점착물질이 입체구조 사이의 공간까지 침투되는 것을 방지하기 위함이다. 또한 광확산 부재(100)와 접착되는 광학 시트(200)가 단단하게 접착되도록 점착력은 100~1000g/25mm인 것이 바람직하다.

상기 점착부(300)를 형성하는 경화성 점착물질로는 UV 경화제 또는 열경화제를 들 수 있으며, 예컨대, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 에폭시계 수지 및 우레탄계 수지 등을 들 수 있다.

상기 점착부(300) 형성 방법으로는 상기 설명한 바와 같이 액상의 점착물질을 롤러 코팅하는 방법 이외에도 필름상의 점착제 또는 양면테이프 등의 고체상 점착제를 사용할 수도 있다. 이는 광학 시트(200) 하면에 고체상 점착제를 부착하여 광확산 부재(100)와 부착할 수 있다. 광확산 부재(100) 및 광학 시트(200)를 안정하게 고정시켜줄 수 있도록 상기 고체성 점착제로 형성된 점착부(300)의 점착력은 100~1000g/25mm인 것이 바람직하다.

점착 성능을 발휘하면서도 광학 성능에 미치는 영향을 최소화하기 위해 상기 점착부(300)는 두께가 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 경화 형성된 점착부(300)의 너비는 광확산 부재(100)의 입체구조의 피치(a)에 대하여 1/10 ~ 1/5인 것이 바람직하다.

이와 같이 광확산 부재(100)에 광학 시트(200)가 적층된 후, 입체구조와 입체구조 사이에는 공기층(50)이 형성되어 이 부분에서 광학 시트와의 굴절률로 차이로 인하여 휘도를 향상시킬 수 있다.

한편 본 발명의 광학 복합 부재를 구성하는 광확산 부재(100)는 기재층(10)과 구조층(20)을 포함하며, 상기 구조층(20)은 기재층(10)의 일면 또는 양면에 형성되며, 높이가 일정한 다수의 입체구조를 갖는 것일 수 있다. 상기 입체구조는 피치(a)의 배열이 규칙적인 것이 바람직한데, 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 피치(a)가 모두 동일한 길이로 형성될 수 있음은 물론, 도 2에 도시된 바와 같이 인접하는 두 입체구조의 피치(a)가 서로 다르게 형성되면서 규칙적으로 반복 형성될 수도 있다.

이는 본 발명의 광확산 부재(100)의 상부에 광학 시트(200)가 적층된 후 전면에서 보았을 때, 광확산 부재(100)와 광학 시트(200)의 점착을 위하여 형성되는 점착부(300)에 의하여 규칙적인 배점이 발생되며, 이로부터 착시효과를 야기하고자 함이며, 이로써 광확산 부재의 흠집 또는 얼룩이나 이물이 보이지 않게 된다. 즉, 이러한 피치(a)의 규칙성은 광학 시트를 적층하면서 발생되는 배점을 규칙적으로 형성하기 위함이며, 이러한 구조층(20)의 입체구조의 피치(a)는 인접하는 두 입체구조 뿐만 아니라 그 이상의 입체구조의 피치(a)가 서로 다른 길이(I, II)여도 규칙성을 가지면 모두 본 발명의 기술적 사상 범위 내임은 자명한 사항이다.

한편, 상기 구조층(20)은 피치(a)가 높이(b) 보다 4배 이상 긴 것이 바람직하며, 피치는 300㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이는 광확산 부재가 광원 또는 도광판 상부에 바로 위치하면서 적층되는 여러 시트들을 지지하는 역할을 하기 때문에 최대한 높이는 낮게 하여 안정적인 표면을 가지면서도 굴절률 차이로 인해 휘도 향상 효과를 나타내는 공기층을 포함할 수 있도록 하기 위함이다.

본 발명에서의 구조층(20)은 상기의 조건을 만족하는 것이면 그 형상이 특별히 한정되는 것은 아니며, 다각뿔, 원뿔, 반구형 및 비구형 중 선택된 구조의 선형 배열 구조 또는 비선형 배열 구조의 입체구조를 갖는 것일 수 있다.

상기의 광확산 부재(100)는 공압출되어 제조될 수 있다. 즉, 기재층(10) 및 구조층(20)을 구성하는 용융된 베이스 수지가 패턴롤러를 통과하면서 공압출되어 형성된 것일 수 있다. 압출시 온도는 베이스 수지(100)에 따라 다르나, 200~300℃에서 압출되는 것이 바람직하다. 이 경우 각 도면에 도시된 바와 같이 기재층(10) 및 구조층(20)이 한 종류의 수지로 간단하게 제조될 수 있다. 이 때 상기 베이스 수지는 폴리카보네이트 수지와 폴리스티렌 수지가 1 : 9 ~ 9 : 1의 중량비율로 혼합된 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 메틸메타크릴레이트 등인 것이 바람직하다.

이상의 제조 방법 이외에도 상기 광확산 부재(100)는 기재층(10) 일면에 자외선 경화형 수지 혹은 열경화성 수지를 포함하는 고분자 수지를 적층하여 구조층(20)을 형성한 것일 수 있다.

상기 기재층(10)으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리스티렌 필름 또는 폴리에폭시 필름 등을 사용할 수 있는데, 주로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름과 폴리카보네이트 필름이 사용된다.

상기 구조층(20)을 구성하는 수지로는 투명성이 우수하고 광학 구조의 형상 유지에 적합한 가교 결합을 형성할 수 있는 수지 조성물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 에폭시 수지-루이스산계나 폴리에틸올계, 불포화 폴리에스테르-스티렌계, 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르계 등의 사용이 가능하며, 이중에서 투명성이 우수한 수지로 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 수지 종류로는 폴리우레탄 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 등의 올리고머가 있으며, 다관능 또는 단관능기를 갖는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 모노머와 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 기재층(10)의 두께는 기계적 강도 및 열안정성, 그리고 유연성에 있어서 유리하도록 하고 투과광의 손실을 방지할 수 있도록 10~1000㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 15~400㎛이다.

상기 기재층(10)에는 광확산성 입자가 단층 또는 다층으로 분산될 수 있으며, 입경이 1~50㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 베이스 수지 100중량부에 대하여 10~500중량부를 포함하는 것이 좋다. 이와 같은 입경의 광확산성 입자를 상기의 함량으로 포함하는 경우 백탁현상 및 입자의 이탈을 방지하면서 적절한 광확산 효과를 제공할 수 있다.

상기 광확산성 입자로는 복수 개의 유기입자 또는 무기입자를 사용할 수 있다. 대표적으로 사용되는 유기입자는 메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메틸올아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 단독 중합체 또는 공중합체의 아크릴계 입자; 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 입자; 아크릴계와 올레핀계의 공중합체 입자; 및 단독 중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워 만든 다층 다성분계 입자, 실록산계 중합체 입자, 테트라플루오로에틸렌계 입자를 사용할 수 있으며, 무기 입자로서는 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄 및 불화마그네슘 등을 사용할 수 있다. 상기 유기 및 무기 입자들은 단지 예시적인 것에 불과하며, 상기 나열된 유기 또는 무기 재질의 입자에 한정되지 않고 본 발명의 주된 목적을 달성할 수 있는 한 다른 공지된 재료로 얼마든지 대치할 수 있음은 당업자에게는 자명하며, 이러한 재질 변경의 경우도 역시 본 발명의 기술적 사상의 범주 내이다.

한편 본 발명의 광학 복합 부재의 광확산 부재(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 기재층(10)의 다른 면, 즉 구조층(20)이 형성된 면이 아닌 다른 일면에는 저면층(30)이 더 형성될 수 있으며, 입자(35)를 포함할 수도 있다.

상기 저면층(30)은 공압출됨으로써 형성될 수도 있고, 바인더 수지에 입자(35)를 분산시켜 기재층(10)의 일면에 도포하여 경화시킴으로써 형성될 수도 있다.

저면층(30)이 용융된 베이스 수지가 몰드를 통과하면서 공압출되어 형성되는 경우, 압출시 온도는 베이스 수지에 따라 다르나, 200 ~ 300℃에서 압출되는 것이 바람직하다. 이 때 상기 베이스 수지는 폴리카보네이트 수지와 폴리스티렌 수지가 1 : 9 ~ 9 : 1의 중량비율로 혼합된 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 메틸메타크릴레이트 수지 등을 사용할 수 있다.

그리고 저면층(30)이 경화 형성되는 경우, 저면층(30)의 바인더 수지로는 불포화폴리에스테르, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메틸올아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트의 단독중합체, 이들의 공중합체 또는 삼원 공중합체 등의 아크릴계 수지와, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 멜라민계 수지 등을 사용할 수 있다.

저면층(30)에 포함되는 입자(35)는 상술한 광확산성 입자로서의 유기입자 또는 무기입자를 사용할 수 있으며, 일예로는 상기 기재층(10)에 포함될 수 있는 광확산성 입자와 같거나 다른 것일 수 있다.

상기 저면층(30)은 두께를 10~200㎛로 하는 것이 바람직하며, 베이스 수지 또는 바인더 수지 100중량부에 대하여 입자(35)를 0.01~30중량부 포함하는 것이 바람직한데, 이는 손상방지효과 발현 및 광확산에 유리하고, 광 이용 효율을 감소시키지 않도록 하면서 전방 휘도를 고려한 것이다.

저면층(30)은 바인더 수지에 분산된 입자(35)에 의해 형성되는 표면의 돌출 부에 의해 광학 필름의 적재 또는 보관 중이나 광학 필름을 다른 부품과 조립하는 공정 중에, 공정 장치 내의 대향 면 혹은 적층된 타 광학 필름과의 접촉 면적을 줄임으로써, 낱장으로의 분리, 이동 또는 조립 과정 중에 발생할 수 있는 표면의 손상을 방지하는 기능을 할 수 있다.

또한 도 4에 도시된 바와 같이, 상기의 광보정 부재(100)는 구조층(20)의 기재층(10)이 형성된 면이 아닌 다른 일면에 표면층(40)이 더 형성될 수도 있으며, 상기 표면층(40)은 입자(45)를 포함할 수 있다.

표면층(40) 역시 상기 저면층(30)의 형성방법과 동일하게 형성될 수 있으며, 포함되는 입자(45) 역시 상술한 바와 같은 광확산성 입자로서 유기입자 또는 무기입자를 사용할 수 있으며, 상기 기재층(10)에 포함될 수 있는 광확산성 입자와 같거나 다른 것일 수 있다. 상기 표면층(40)은 베이스 수지 또는 바인더 수지 100중량부에 대하여 입자를 0.01~30중량부 포함하는 것이 바람직한데, 이는 광확산 및 은폐성에 유리하고, 광 이용 효율을 감소시키지 않도록 하면서 전방 휘도를 고려한 것이다. 이러한 표면층(40)의 두께는 특별히 한정되는 것은 아니나, 10~200㎛인 것이 바람직하다.

이와 같이 본 발명의 광학 복합 부재에 포함되는 광확산 부재(100)는 저면층(30) 및 표면층(40)을 구비하지 않을 수도 있고, 저면층(30) 또는 표면층(40)을 선택적으로 구비할 수도 있으며, 저면층(30) 및 표면층(40) 모두 구비할 수도 있 다.

본 발명은 이상 설명한 광학 복합 부재의 어느 일면에 인접하여, 광학 시트, 광확산 시트 또는 보호 시트와 같은 광학 시트를 더 포함하여 형성하는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공할 수 있다. 이로써 광확산 부재와 광학 시트를 별도로 적층하지 않고 한번에 제공하면서도, 은폐성을 향상시키고 휘도 저하를 방지할 수 있는 백라이트 유닛 어셈블리를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

폴리카보네이트 수지 펠렛과 폴리스티렌 수지 펠렛을 1:1 중량비율로 혼합하여 250℃에서 용융하고 2.0mm 두께가 되도록 압출하였으며, 일면에 피치 250㎛, 높이 50㎛의 종단면이 반타원형인 볼록렌즈패턴이 규칙적인 배열이 되도록 패턴 롤러를 지나면서 구조층을 형성함으로써 광확산 부재를 제조하였다.

이 후 롤러장치(제조사: 대영코팅기, 모델명: JW096)를 이용하여 점착제(제조사: 삼원, 모델명: MO-40)를 도 5에 도시된 바와 같은 롤러 코팅방법으로, 너비 30㎛, 높이 10㎛가 되도록 점착부를 형성하여 상기 구조층 피크부에 코팅한 후 열 경화시켰다. 열경화 후, 박리강도(Peel Strength)를 측정하여 점착력으로 하였으며, 이렇게 측정된 점착력은 1000g/25mm였으며, 점도는 1500cps였다. 구체적으로 상기 박리강도(Peel Strength) 측정 방법은 열경화된 점착부를 13mm 너비로 취하여 주어진 피착제(스테인리스 플레이트-SUS303)에 부착하고, 2㎏ 무게 롤러로 300mm/min의 속도로 3회 왕복함으로써 압착시켰다. 압착 후 300±30mm/min의 속도로 180°로 되접어 벗기면서 25㎜ 벗길 때의 박리강도를 인장력시험기(SHIMAOZY AUTOGRPH AGS-100A)로 측정하였다.

점착부가 코팅된 피크부에 프리즘 시트(굴절률: 1.59, 기재필름: PET, 두께:　188㎛, 피치: 50㎛, 높이: 25㎛)를 라미네이팅하여 상기 광확산 부재와의 적층구조를 실현하여 광학 복합 부재를 제조하였다.

<실시예 2>

상기 실시예 1에서, 구조층 입체구조는 피치가 200㎛ 및 300㎛인 볼록렌즈패턴의 구조가 교대로 반복되도록 한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광확산 부재 및 광학 복합 부재를 제조하였다.

<실시예 3>

상기 실시예 1에서, 광확산 부재에 도 3에 도시된 바와 같은 저면층을 형성 한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광확산 부재 및 광학 복합 부재를 제조하였다. 상기 저면층은 기재층의 다른 일면에 형성되되, 기재층 및 구조층을 형성한 수지와 마찬가지로 베이스 수지로써 폴리카보네이트 수지 펠렛과 폴리스티렌 수지 펠렛을 1:1 중량비율로 혼합하고 250℃에서 용융하여 형성하였으며, 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 실리콘 비드를 1중량부 혼합하여 공압출하였고, 저면층의 두께는 0.2㎜였다.

<실시예 4>

상기 실시예 1에서 광확산 부재에 도 4에 도시된 바와 같은 표면층을 형성한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광확산 부재 및 광학 복합 부재를 제조하였다. 상기 표면층은 구조층의 다른 일면에 형성되되, 기재층 및 구조층을 형성한 수지와 마찬가지로 베이스 수지로써 폴리카보네이트 수지 펠렛과 폴리스티렌 수지 펠렛을 1:1의 중량비율로 혼합하고 250℃에서 용융하여 형성하였으며, 상기 베이스 수지 100 중량부에 대하여 실리콘 비드를 1중량부 혼합하여 공압출하였고, 표면층의 두께는 0.2㎜였다.

<실시예 5>

상기 실시예 1과 동일한 구조층을 형성할 수 있는 몰드에 아크릴레이트 올리 고머 수지(굴절률:1.57)를 도포한 후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(희성전자, LM170E01)를 라미네이션한 후, 자외선을 120Watt의 세기로 3초간 조사하여 경화시키고, 금속 몰드로부터 이형하여 광확산 부재를 제조하였다. 이후 동일한 방법으로 점착부 형성하고 프리즘 시트 접착하여 광학 복합 부재를 제조하였다.

<실시예 6>

상기 실시예 3에서, 점착부로써 점착제 대신 두께 10㎛, 점착력 1000g/25mm인 점착필름(제조사: 스미론, 모델명: TG4193, 전광선투과율: 99%, 굴절률: 1.49, 두께: 10㎛)을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 제조하였다.

<비교예 1>

입체구조 없는 광확산 부재(제조사: 코오롱, 상품명: DP350, 두께: 2.0mm, 투과율: 70.0%, 헤이즈: 99%) 일면에, 상기 실시예 1에서의 점착제를 롤 코팅하여 경화시키고 프리즘 시트 (제조사: 코오롱, 상품명: LC213, 두께: 188㎛, 피치: 50㎛, 높이: 25㎛, 경사각 45도)의 평편한 면을 접합시켜 광학 복합 부재를 제조하였다.

<비교예 2>

상기 실시예 3에서, 구조층 입체구조의 피크점에서의 높이 및 피치를 100~300㎛ 범위에서 랜덤하게 형성한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학 복합 부재를 제조하였다.

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 광학 복합 부재를 이용하여 다음과 같이 실시하였으며, 그 평가 결과는 하기 표 1과 같다.

<은폐성>

42인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛에 상기 제조된 실시예 및 비교예의 광학 복합 부재를 고정하고 도광판 및 광원장치의 비침 여부를 육안 관찰하여, 정도에 따라 하기와 같이 상대 평가 하였다.

비침 수준 : 약 ← ◎ - ○ - △ - × → 강

<휘도평가>

17인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛에 상기 제조된 실시예 및 비교예의 광학 복합 부재를 단독 또는 적층하여 고정하고, 휘도계(모델명 : BM-7, 일본 TOPCON사)를 사용하여 임의의 13지점의 휘도를 측정하여 그 평균값을 구하여 다음 과 같이 평가하였다.

◎ : 휘도가 4500 cd/㎡ 이상인 경우

○ : 휘도가 3500 cd/㎡ 이상 4500 cd/㎡ 미만인 경우

△ : 휘도가 3000 cd/㎡ 이상 3500 cd/㎡ 미만인 경우

× : 휘도가 3000 cd/㎡ 미만인 경우

<얼룩평가>

42인치 액정디스플레이 패널용 백라이트 유닛에 상기 제조된 실시예 및 비교예의 광학 복합 부재를 고정하고 백점 등의 얼룩의 비침 정도를 육안 관찰하여, 정도에 따라 하기와 같이 상대 평가 하였다.

비침 수준 : 약 ← ◎ - ○ - △ - × → 강

구분	은폐성	휘도	얼룩평가
실시예1	△	◎	○
실시예2	△	○	○
실시예3	◎	◎	◎
실시예4	○	○	○
실시예5	△	○	○
실시예6	◎	◎	○
비교예1	△	×	○
비교예2	○	△	×

상기 물성평가결과, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 광학 복합 부재는 얼룩이 거의 비치지 않으며, 아울러 은폐성 및 휘도는 양호한 수준을 유지하고 있음을 볼 수 있었다. 이에 대하여 비교예의 광학 복합 부재는 얼룩이 그대로 비치므로 휘도 및 은폐성이 양호한 수준을 보인다 하더라도 화상에 악영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 구현예의 광학 복합 부재의 단면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 다른 구현예에 의한 광학 복합 부재의 단면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 다른 구현예에 의한 광학 복합 부재의 단면도,

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 구현예에 의한 광학 복합 부재의 단면도,

도 5는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 광학 복합 부재 제조공정 중 광확산 부재의 상면에 경화성 점착물질을 이용하여 점착부를 형성하는 공정을 모식적으로 도시한 도면이다.

* 도면의 주요부호의 설명

10 : 기재층 20 : 구조층

30 : 저면층 35 : 입자

40 : 표면층 45 : 입자

50 : 공기층 100 : 광확산 부재

200 : 광학 시트 300 : 점착부

400 : 롤러

Claims

기재층과, 상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성되며, 높이가 일정한 다수의 입체구조를 갖는 구조층을 포함하는 광확산 부재;

상기 광확산 부재의 입체구조의 피크부에 형성되며 점착력이 100~1000g/25mm인 점착부; 및

상기 점착부에 접하여 형성된 광학 시트를 포함하는 광학 복합 부재.
제 1 항에 있어서,

점착부는 UV 경화제 또는 열경화제로 형성되고, 경화 후 점도가 100~15000cps 인 것임을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 1 항에 있어서,

점착부는 고체상 점착제로 형성되는 것임을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 1 항에 있어서,

점착부는 너비가 광확산 부재의 입체구조 피치에 대하여 1/10 ~ 1/5 인 것임을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 1 항에 있어서,

점착부는 두께가 10㎛ 이하인 것임을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 1 항에 있어서,

광확산 부재의 입체구조는 피치의 배열이 규칙적으로 반복되는 것임을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 1 항에 있어서,

광확산 부재의 입체구조는 피치가 300㎛ 이하인 것임을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 1 항에 있어서,

광확산 부재의 구조층은 입체구조의 피치가 높이에 대하여 4배 이상인 것임을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 1 항에 있어서,

광확산 부재의 구조층은 기재층 일면에 형성되며,

상기 기재층의 다른 일면에 형성되는 저면층 및 상기 구조층의 다른 일면에 형성되는 표면층 중 어느 한 층 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 9 항에 있어서,

표면층 및 저면층 중 어느 한 층 이상은 입자를 포함하며, 두께가 10~200㎛인 것을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 10 항에 있어서,

입자는 표면층 및 저면층 중 어느 한 층 이상을 형성하는 수지 100중량부에 대하여 0.01~30중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 1 항에 있어서,

광확산 부재의 구조층은 입체구조가 다각뿔, 원뿔, 반구형 및 비구형 중 선택된 구조의 선형 배열 구조 또는 비선형 배열 구조인 것임을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 1 항에 있어서,

광확산 부재 또는 광학 시트는 베이스 수지가 패턴롤러를 통과하면서 공압출된 것을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 13 항에 있어서,

베이스 수지는 폴리카보네이트 수지와 폴리스티렌 수지가 1 : 9 ~ 9 : 1의 중량비율로 혼합된 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지 및 메틸메타크릴 레이트 수지 중 선택된 것을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 14 항에 있어서,

베이스 수지 100중량부에 대하여 광확산성 입자를 10~500중량부 더 포함하는 것임을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 10 항, 제 11 항 및 제 15 항 중 어느 한 항 항에 있어서,

상기 입자는 메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메틸올아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 단독 중합체 또는 공중합체의 아크릴계 입자; 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 입자; 아크릴계와 올레핀계의 공중합체 입자; 단독 중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워 만든 다층 다성분계 입자; 실록산계 중합체 입자; 테트라플루오로에틸렌계 입자; 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄 및 불화마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상인 것임을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
제 1 항에 있어서,

광학 시트는 광확산 시트, 프리즘 시트, 및 보호 시트 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광학 복합 부재.
기재층과, 상기 기재층의 일면 또는 양면에 형성되며, 높이가 일정한 다수의 입체구조를 갖는 구조층을 포함하는 광확산 부재를 제조하는 단계;

높이가 일정하게 유지되는 코팅 롤로 상기 광확산 부재의 입체구조의 피크부에 점착제를 도포하는 단계;

도포된 점착제를 경화시키는 단계; 및

광학 시트를 라미네이션시키는 단계를 포함하는 광학 복합 부재의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,

광확산 부재를 제조하는 단계는 기재층 및 구조층을 형성하는 베이스 수지가 패턴롤러를 통과하면서 공압출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 복합 부재의 제조 방법.
제 18 항에 있어서,

광확산 부재를 제조하는 단계는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리스티렌 필름 및 폴리에폭시 필름으로 이루어진 군으로부터 선택된 기재층상에 자외선 경화성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 고분자 수지 중 선택된 것으로 구조층을 형성하는 단계를 포함 하는 것을 특징으로 하는 광학 복합 부재의 제조 방법.