KR101260077B1 - 내습성 광확산판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투명수지의 기재 내에 광확산제를 포함하는 확산 기재층의 하나 이상의 면에, 발수제를 포함하는 발수 코팅액을 도포하여 형성되는 코팅층을 갖는 광확산판에 관한 것이다.
본 발명에 의한 광확산판은 고온 다습한 조건, 특히, 다습한 조건에서도 휨 현상이 발생하지 않고, 장시간 얼룩의 발생 없이 고휘도를 실현할 수 있으며, 대형의 액정표시장치에 사용할 수 있는 효과를 나타낸다.
광확산판, 발수제, 발수 코팅층

Description

내습성 광확산판{Diffusion plate with moisture resistance}
본 발명은 광확산판에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 직하형 백라이트에 사용되는, 고온 다습한 조건에서도 휨 현상이 발생하지 않기 때문에 그로 인한 영상 화면의 얼룩현상을 해결할 수 있는 액정표시장치용 광확산판에 관한 것이다.
액정표시장치의 경우, 화면에서 영상화를 이루기 위해 다음과 같은 진행을 거치게 된다. 먼저 램프부터 조사된 빛은 높은 휘도와 넓은 시야각을 지니기 위해 형성된 백라이트 유닛(Back Light unit)을 지나 편광판으로 발산하는 단계, 발산된 광원이 편광판을 통과한 다음 액정을 통과하면서 빛의 각도가 액정 분자의 배열에 의해 변하는 단계, 이러한 광이 컬러 필터와 상부에 위치한 편광판을 통과하여 영상화를 이루는 단계로 나누어져 있다. 이와 같이 광원에서 발산되는 빛은 여러 광학시트 및 부품들을 지나 고휘도 영상화를 이루어야 하기 때문에 광원의 세기는 점점 증가되는 추세이고 특히, 최근 액정표시장치에 있어서, 32인치 이상의 제품들에서는 광원의 세기는 물론, 램프의 수도 증가되고 있다. 그 결과, 광원에서 발산되는 열에 의해 광확산판에 영향을 주는 온도는 점점 더 높아지고, 그것이 광확산판 의 휨 현상의 원인이 되고 있다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 폴리카보네이트와 같이 내열성이 뛰어난 수지를 확산 기재에 사용하여도 대형화로 갈수록 형태변형이 발생하게 된다. 이는 확산 기재의 내열성 이외에도, 수분흡수율을 만족시키지 못해 발생하는 것으로서, 이를 모두 만족시키는 광확산판이 개발되어야 할 필요성이 대두되었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 한국 공개특허공보 제2006-0023781호에서는 뛰어난 내열성을 가지지만 수분흡수율이 높은 폴리카보네이트 수지에 폴리에스터계 수지를 블렌드함으로써 수분 흡수율을 낮추는 방법을 도입하였지만, 블렌드 형태를 이루었기 때문에 수분 흡수율을 낮추는데 있어서 한계를 보이고 있다. 이외에도, 한국 공개특허공보 제2006-0088172호에서는 아크릴계 수지, 스티렌-아크릴계 공중합 수지 및 스티렌 수지에 불소계의 광확산제를 이용함으로써, 광확산 기능과 동시에 우수한 발수 특성을 부여하였으나, 여전히, 내열성과 내광성이 충분하지 못하여 휨 현상 및 황변 현상이 유발되어 적용에 어려움을 겪고 있다.
따라서, 본 발명은 고온 다습한 조건, 특히, 다습한 조건에서도 휨 현상이 발생하지 않고 장시간 얼룩의 발생 없이 고휘도를 실현할 수 있으며, 대형의 액정표시장치에 사용할 수 있는 내습성 광확산판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투명수지의 기재 내에 광확산제를 포함하는 확산 기재층의 하나 이상의 면에, 발수제를 포함하는 발수 코팅액을 도포하여 형성되는 코팅층을 갖는 광확산판을 제공한다.
이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 광확산판에서 확산 기재층을 형성하는 투명수지로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합 수지, 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴, 열가소성 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 액정성 폴리에스테르, 폴리페닐렌술피드, 폴리에테르케톤, 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐에테르, 폴리에테르이미드, 또는 이들을 이용한 변성물 등을 들 수 있다. 또한, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
특히, 내열성 및 치수안정성이 우수한 폴리스티렌, 투과율이 높아 광 특성이 우수한 폴리메타크릴레이트, 또는 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합 수지가 바람직하다.
본 발명의 광확산판에서 확산 기재층에 사용되는 광확산제로는 본 기술분야에서 사용되는 재료라면 어떠한 것이라도 사용될 수 있으며, 일례로, 실리카, 탤크(talc), 티타니아, 산화칼슘 등의 무기계 입자 또는, 폴리(메타)아크릴계, 폴리스티렌계, 실리콘계, 폴리우레탄계, 에폭시계 등의 가교 또는 미가교 유기계 입자 가 사용될 수 있다. 이들 광확산제는 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 광확산제의 크기는 제한되지 않으나, 광확산제의 함량을 줄이면서 광확산 효과를 증대시키기 위하여 평균입경이 0.1~50μm 범위인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 광확산제의 사용량은 투명수지 100중량부에 대하여 0.01~40중량부로 포함하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1~10중량부로 포함하는 것이 좋다. 광확산제가 0.01중량부 미만일 경우, 입사된 빛을 확산시킬 수 없으며, 40중량부를 초과할 경우 빛의 투과율이 저하되고 광확산제의 분산성이 저하되어 고휘도를 발휘할 수 없다.
본 발명의 광확산판에 있어서, 확산 기재층의 두께는 제한되지 않으나 0.1~4mm 범위가 좋다. 이것은, 확산판으로서 필요한 강성이 얻어짐과 동시에, 확산 기재층에서 빛을 확산시킬 수 있고, 일부 흡수함으로써 투과율을 조절할 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명의 광확산판에 있어서, 확산 기재층은 단층 또는 복층 구조일 수 있고, 광확산제는 단층 또는 복층에 포함될 수 있으며, 복층인 경우에 각각의 층에 서로 다른 광확산제를 포함할 수도 있다.
또한, 상기 확산 기재층의 어느 한 면 이상에 발수 코팅층을 형성하며, 그 발수 코팅층의 표면에 요철을 형성할 수도 있다. 이 경우 포함되는 확산 입자는 보통의 확산 기재층에 사용되는 광확산제를 동일하게 사용하여도 되고, 다른 광확산제를 사용하여도 된다.
본 발명의 광확산판에서 발수제는 실란계, 실록산계, 및 불소계 발수제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용하는 것이 바람직하며, 이들 중, 실란계 및 불소계 발수제를 1:50∼50:1의 비율로 사용하는 것이 수분흡수율 감소 및 표면 코팅시 균일한 도포 코팅층을 형성할 수 있다는 점에서 보다 바람직하다.
상기에서 실란계 발수제로는 (메타)아크릴옥시알킬트리메톡시실란, (메타)아크릴옥시알킬트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 실릴(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴옥시알킬트리클로로실란, 페닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 글리시드옥시알킬트리메톡시실란, 글리시드옥시알킬트리에톡시실란, 글리시드옥시알킬트리클로로실란, 퍼플루오로알킬트리알콕시실란, 퍼플루오로메틸알킬트리알콕시실란, 퍼플루오로알킬트리클로로실란, 폴리메틸-페닐 실리콘(Tego사 Phobe1000) 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기에서 실록산계 발수제로는 특수 관능기를 함유한 폴리실록산(Tego사, Phobe 1500N), 저분자량 변성 폴리실록산(Tego사, HL 100), 폴리에테르 실록산 공 중합체(Tego사, Glide 432, 435, 440, 450), 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(BYK Chemie사 BYK-330, BYK-301, BYK-335), 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산(BYK Chemie사 BYK-302, BYK-331, BYK-332) 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기에서 불소계 발수제로는 플루오로알리파틱폴리머(3M사, FC-4430), 플루오로폴리머(3M사, ECC-1000), 메틸노나플루오로이소부틸에테르(3M사, EGC-1000), 테트라플루오로에탄, 펜타플루오로에탄, 퍼플루오로에탄, 펜타플루오로프로판, 헥사플루오로프로판, 헵타플루오로프로판, 퍼플루오로프로판, 헥사플루오로부탄, 헵타플루오로부탄, 옥타플루오로부탄, 노나플루오로부탄, 퍼플루오로부탄, 헵타플루오로펜탄, 옥타플루오로펜탄, 노나플루오로펜탄, 데카플루오로펜탄, 운데카플루오로펜탄, 퍼플루오로펜탄, 옥타플루오로헥산, 노나플루오로헥산, 데카플루오로헥산, 운데카플루오로헥산, 도데카플루오로헥산, 트리데카플루오로헥산, 퍼플루오로헥산, 3-클로로-1,1,1-트리플루오로프로판, 1,1,1,3,3,5,5,5-옥타플루오로펜탄, 4-트리플루오로메틸-1,1,1,2,2,3,3,5,5,5-데카플루오로펜탄, 4-트리플루오로메틸-1,1,1,2,2,5,5,5-옥타플루오로펜탄, 4-트리플루오로메틸-1,1,1,2,2,3,5,5,5-노나플루오로펜탄, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,6-운데카플루오로헥산, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타플루오로부탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로부탄-4-메틸에테르, 1,1,1,2,2,3,4,4,4-노나플루오로이소부탄-3-메틸에테르, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로부탄-4-에틸에테르, 1,1,1,2,2,3,4,4,4-노나플루오로이소부탄-3-에틸에테르, 1,1,2,2,3,3,4,5-옥타플루오로사이클로펜탄, 펜타플루오 로에탄, 디클로로-트리플루오로에탄, 트리클로로-테트라플루오로프로판, 디클로로-펜타플루오로프로판, 디클로로-테트라플루오로프로판, 클로로-펜타플루오로프로판, 클로로-테트라플루오로프로판, 클로로-헥사플루오로프로판, 펜타클로로-디플루오로프로판, 테트라클로로-트리플루오로프로판, 트리클로로-트리플루오로프로판, 펜타플루오로프로판, 노나플루오로부틸에틸렌(PFBET), 2,2,3,3-테트라플루오로프로필메타크릴레이트 (TFPM), 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸아크릴레이트(HFBA), 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸메타크릴레이트(HFBM) 및 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로펜탄아크릴레이트(OFPA) 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 광확산판에서 발수 코팅액은, 0.01~50중량%의 발수제 및 50~99.99중량%의 물, 탄소수 1 내지 5개의 1가 또는 다가 알코올, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 바람직하며, 상기에서 보다 바람직하게는 0.5~30중량%의 발수제 및 70~99.5중량%의 물, 탄소수 1 내지 5개의 1가 또는 다가 알코올, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것이 좋다.
발수제가 0.01중량% 미만일 경우 수분흡수율을 감소시키지 못해 휨 현상이 발생되며, 이로 인해 장시간 영상화를 이루었을 때 화상에 얼룩 모양이 발생하게 되고, 50중량%를 초과하면 광확산판 표층의 요철에 스며들지 못해 택(tack)성이 존재하여 백라이트 유닛 조립시 문제점을 발생할 뿐만 아니라 표면에 얼룩이 형성되어 빛의 투과 현상을 방해하고 변질을 발생시켜 휘도를 감소시킨다.
상기에서 발수 코팅액에 포함되는 물, 탄소수 1 내지 5의 1가 또는 다가 알코올, 또는 이들의 혼합물 중에서 물, 메탄올, 에탄올 또는 이들의 혼합물이 건조 과정에서의 용이성 및 상용성이 뛰어나기 때문에 더욱 바람직하다.
또한, 상기 발수 코팅액은, 필요에 따라, 자외선 흡수제, 대전 방지제, 및 산화 방지제와 같은 기능성 첨가제를 1종 이상 추가로 포함할 수 있다. 이를 통하여 발수 효과뿐만 아니라 추가적인 기능성을 광확산판에 부가할 수 있다.
이때, 사용 가능한 자외선 흡수제로는 벤조페논계, 벤조트리아졸계 및 포름아미딘계 자외선 흡수제 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기에서 벤조페논계 자외선 흡수제로는 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-히드록시-4-벤질옥시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기에서 벤조트리아졸계 자외선 흡수제로는 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-t-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디쿠밀페닐)페닐벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3-t-부틸-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스-[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀 ], 2-(2-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디-t-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기에서 포름아미딘계 자외선 흡수제로는 N-(4-에톡시카보닐페닐)-N-메틸-N-페닐포름아미딘, N,N-비스(4-에톡시카보닐페닐)-N-벤질포름아미딘, N-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질-N'-4-에톡시카르보닐페닐-N-페닐포름아미딘, N,N-비스(4-에톡시카보닐페닐)-N-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질포름아미딘, N-4-부톡시카르보닐페닐-N'-4-에톡시카르보닐페닐-N-3,5-디-t-부틸-4-하이드록시벤질포름아미딘 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
이때 사용되는 자외선 흡수제의 함량은 발수 코팅액에 0.001∼10중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01∼10중량%이다. 0.001중량% 미만일 경우, 표층에 자외선 흡수제가 코팅되는 면적이 적기 때문에 장시간 백라이트를 조사하였을 때 황변 현상이 발생하며, 10중량%를 초과할 경우, 표면에 얼룩이 형성되어 빛의 투과 현상을 방해하고 변질을 초래하여 휘도를 감소시킨다
상기 대전 방지제로는 수용성의 금속산화물 입자, 전도성 고분자, 계면활성제, 친수성 모노머가 있으며 이 중 바람직하게는 투과도, 대전방지 특성 및 분산성이 뛰어난 계면활성제를 사용하는 것이 바람직하며, 계면활성제로는 양이온계면활성제, 음이온계면활성제, 비이온계면활성제 등을 들 수 있다.
상기 양이온 계면활성제로는 물에 해리되어 친수 부분이 양전하를 나타내는 것으로, R이 알킬 구조로 이루어진 제1급 아민염(R-NH2HCl), 제2급 아민염(R-NHCH3HCl), 제3급 아민염(R-N(CH3)2HCl), 제4급 아민염(R-N+(CH3)3Cl-) 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 음이온 계면활성제로는 물에 해리되어 친수부분이 음전하를 나타내는 것으로, R이 알킬 구조로 이루어진 카르복시산염(R-COO-Na+), 황산에스테르염(R-OSO3 -Na+), 설폰산 염(R-SO3 -Na+), 인산에스테르 염(R-PO3 -Na+)등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 비이온 계면활성제는 이온으로 해리되지 않고 분자 구조상의 산소가 물과 수소결합을 형성하여 물에 용해되어 특성을 나타내는 것으로, 다가 알코올구조와 폴리에틸렌 글리콜 구조가 있다. 다가 알코올 구조로는 글리세린 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르, 자당 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르가 있으며, 폴리에틸렌 글리콜 구조로는, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기의 계면활성제들 중, 4급 아민염 양이온 계면활성제가 다른 대전방지제에 비해 뛰어난 대전방지 특성 및 분산성을 갖는 장점이 있기 때문에 가장 바람직하다.
이때, 사용되는 계면활성제 함량은 발수 코팅액에 0.001∼10중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01∼10중량%이다. 0.001중량% 미만일 경우, 코팅되는 면적이 적어 대전방지 기능을 발휘하지 못해 먼지와 이물질에 의해 표면이 오염되며, 10중량%를 초과할 경우, 표면에 얼룩이 형성되어 빛의 투과 현상을 방해하고 변질을 초래하여 휘도를 감소시키기 때문에 바람직하지 못하다.
상기 산화 방지제로는 페놀계, 인계, 황계 산화 방지제를 들 수 있다.
상기 페놀계 산화 방지제로는 n-옥타데실 3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트, n-옥타데실 3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-아세테이트, n-옥타데실 3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, n-헥실 3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐벤조에이트, n-도데실 3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐벤조에이트, 네오-도데실 3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 도데실 β-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 인계 산화 방지제로는 트리스노닐페닐포스파이트, 트리페닐포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 황계 산화 방지제로는 디라우릴-3,3'-티오디프로피오네이트, 디밀리스틸-3,3'-티오디프로피오네이트, 디스테아릴-3,3'-티오디프로피오네이트, 펜타에리 트리틸테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트) 등을 들 수 있으며, 있으며, 이들은 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
특히, 페놀계 산화 방지제는 투명성, 내열성 등을 저하시키지 않고, 코팅시 발생되는 열이나 산화 열화 등에 의한 성형체의 착색이나 물성을 저하시키지 않으므로, 페놀계 산화 방지제 종류 중 1종 이상을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
이때, 사용되는 산화 방지제 함량은 발수 코팅액에 0.001∼10중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01∼10중량%이다. 0.001중량% 미만일 경우, 장시간 백라이트에 기인하는 열에 의해 투명수지 및 광확산제의 내변색성을 얻지 못하고, 10중량%를 초과할 경우, 표면에 얼룩이 형성되어 빛의 투과 현상을 방해하고 변질을 초래하여 휘도를 감소시키기에 바람직하지 못한다.
상기 발수 코팅액은 확산 기재층의 일면 또는 양면에 코팅될 수 있으며, 코팅하는 방법으로는 나이프 코팅방식, 콤마 코팅방식, 롤 코팅방식, 그라비아 코팅방식, 마이크로 그라비아 코팅방식, 딥 코팅방식, 스프레이 코팅방식 또는 슬롯다이 코팅방식 중 한 방식을 이용할 수 있다. 이 중 롤 코팅 방식이 가장 바람직하다.
본 발명의 광확산판에서 발수 코팅층의 두께는 0.001~10μm이고, 보다 바람직하게는 0.01~5μm이고, 가장 바람직하게는 0.01~1μm이다. 코팅층의 두께가 0.001μm 미만일 경우, 수분흡수율을 감소시키는 특성이 나타나지 않아 휨 현상 문 제점이 발생하며, 10μm를 초과할 경우, 택(tack)성이 존재하여 백라이트 유닛 조립시 문제점을 발생할 뿐만 아니라 표면에 얼룩이 형성되어 빛의 투과 현상을 방해하고 변질을 초래하여 휘도를 감소시킨다
이하에서 실시예 등을 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예 등에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 광확산판의 제조
범용 폴리스티렌 수지 100g과 굴절률이 1.47이고 크기가 5~30μm의 다분산 폴리메타크릴계 광확산제를 2g을 혼합하여 32인치(410*715*2mm) 확산 기재층을 제조한 후, 실란계 발수제(Phobe 1000, Tego사제) 1g, 불소계 발수제(FC4430, 3M) 1g과 증류수 98g을 균일혼합하여 발수 코팅액을 제조한 후, 롤코팅 방식으로 확산 기재층의 양면에 코팅 처리하고 건조하여 0.5μm 두께의 발수 코팅층이 형성된 확산판을 제조하였다.
실시예 2~4 및 8~10: 광확산판의 제조
표 1에 나타낸 바와 같이, 발수 코팅액 중의 각 함량을 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.
실시예 5: 광확산판의 제조
발수 코팅액에 대전 방지제(SAT-6C, 일본순약사제)를 표 1에 나타낸 조성비로 포함한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.
실시예 6: 광확산판의 제조
확산 기재층의 투명수지로서 범용 폴리메틸메타크릴레이트 수지를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.
실시예 7: 광확산판의 제조
확산 기재층의 투명수지로서 범용 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합 수지를 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.
비교예 1: 광확산판의 제조
발수코팅액을 도포하여 코팅층을 형성시키지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.
비교예 2: 광확산판의 제조
확산 기재층의 투명수지로서 범용 폴리메틸메타크릴레이트 수지를 사용한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.
비교예 3: 광확산판의 제조
확산 기재층의 투명수지로서 범용 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합 수지를 사용한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.
시험예 .
1. 헤이즈 (%) 및 전광선 투과율(%) 측정
실시예 1~10 및 비교예 1~3에서 제조된 시편을 60mm x 60mm으로 각각 3개씩 가공하여, 항온항습(25℃, 50%Rh)에서 24시간 동안 보관한 후, 헤이즈 및 전광선투과율을 헤이즈 미터(HRM-150, 무라카미)를 이용하여 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
2. 수분 흡수율 측정
ASTM D570에 의거하여, 실시예 1~10 및 비교예 1~3에서 제조된 시편을 100x100mm으로 각각 3개씩 가공하였다. 이때의 초기 무게를 측정하고, 항온조에서 25℃의 온도에서 24시간 동안 수분 함침한 후, 물기를 제거하고 항온항습(25℃, 50%Rh)에서 24시간 동안 보관한 후, 무게 측정을 통해서 수분 함유량을 측정하고, 이를 통해 수분 흡수율을 계산하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
3. 휨 측정
실시예 1~10 및 비교예 1~3에서 제조된 시편을 410x715mm으로 각각 3개씩 가공하여, 항온조에서 80℃, 100h 동안 함침시킨 후, 바닥에서부터 8군데의 뜨는 정도를 측정하여 평균값으로 계산하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
4. 표면 저항값 측정
실시예 5에서 제조된 시편을 100x100mm로 가공한 후 표면저항 측정기(mCP-HT450, 일본 미츠비시 케미컬 사제)를 이용하여 각각 다른 다섯 점을 측정하여 평균값을 계산하였다. 측정시, 전압은 500V로 고정하고, 측정 시작 후 30초 후의 수치로 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112006095037240-pat00001
*상기 표에서 사용된 물질의 상세
- 폴리스티렌 : HRM40, 동양스티렌(도요스타이렌)사제
- 폴리메틸메타크릴레이트 : EXN, 스미토모화학사제
- 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합 수지 : MS200, 스미토모화학사제
- Phobe1000 : 실란계 발수제로서 폴리메틸-페닐 실리콘 수지(Tego사제)
- FC-4430 : 불소계 발수제로서 플루오로알리파틱폴리머(3M사제)
- SAT-6C : 대전 방지제로서 제4급 아민염 계면활성제(일본순약사제)
상기 표 1의 물성평가 결과로부터, 수분흡수율이 낮은 폴리스티렌을 기재로 사용하고 발수코팅액을 처리하였을 때, 가장 낮은 수분 흡수율을 보이며, 이에 따른, 휨 발생도 가장 작은 수치를 보임을 확인할 수 있었다.
또한 수분흡수율이 높은 폴리메틸메타크릴레이트에서도 발수코팅액 처리를 하였을 때, 수분 흡수율이 현저히 떨어질 뿐만 아니라, 휨 발생 또한 감소되는 결과를 확인할 수 있었다.
본 발명에 의한 광확산판은 고온 다습한 조건, 특히, 다습한 조건에서도 휨 현상이 발생하지 않고, 장시간 얼룩의 발생 없이 고휘도를 실현할 수 있으며, 대형의 액정표시장치에 사용할 수 있는 효과를 나타낸다.

Claims (9)

  1. 투명수지의 기재 내에 광확산제를 포함하는 확산 기재층의 하나 이상의 면에, 발수제를 포함하는 발수 코팅액을 도포하여 형성되는 코팅층을 갖는 광확산판으로서,
    상기 발수제가 실란계 발수제 및 불소계 발수제를 1:50∼50:1의 비율로 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  2. 청구항 1에 있어서, 투명수지가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리메타크릴레이트, 메틸메타크릴레이트-스티렌 공중합 수지, 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴, 열가소성 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 액정성 폴리에스테르, 폴리페닐렌술피드, 폴리에테르케톤, 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰, 폴리페닐에테르, 폴리에테르이미드 및 이들을 이용한 변성물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  3. 청구항 1에 있어서, 광확산제가 실리카, 탤크(talc), 티타니아, 산화칼슘, 폴리(메타)아크릴계 가교 또는 미가교 입자, 폴리스티렌계 가교 또는 미가교 입자, 실리콘계 가교 또는 미가교 입자, 폴리우레탄계 가교 또는 미가교 입자, 및 에폭시계 가교 또는 미가교 입자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서, 실란계 발수제가 (메타)아크릴옥시알킬트리메톡시실란, (메타)아크릴옥시알킬트리에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 실릴(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴옥시알킬트리클로로실란, 페닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 프로필트리에톡시실란, 글리시드옥시알킬트리메톡시실란, 글리시드옥시알킬트리에톡시실란, 글리시드옥시알킬트리클로로실란, 퍼플루오로알킬트리알콕시실란, 퍼플루오로메틸알킬트리알콕시실란, 퍼플루오로알킬트리클로로실란, 폴리메틸-페닐 실리콘 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  6. 청구항 1에 있어서, 불소계 발수제가 플루오로알리파틱폴리머, 플루오로폴리머, 메틸노나플루오로이소부틸에테르, 테트라플루오로에탄, 펜타플루오로에탄, 퍼플루오로에탄, 펜타플루오로프로판, 헥사플루오로프로판, 헵타플루오로프로판, 퍼플루오로프로판, 헥사플루오로부탄, 헵타플루오로부탄, 옥타플루오로부탄, 노나플루오로부탄, 퍼플루오로부탄, 헵타플루오로펜탄, 옥타플루오로펜탄, 노나플루오로펜탄, 데카플루오로펜탄, 운데카플루오로펜탄, 퍼플루오로펜탄, 옥타플루오로헥산, 노나플루오로헥산, 데카플루오로헥산, 운데카플루오로헥산, 도데카플루오로헥산, 트리데카플루오로헥산, 퍼플루오로헥산, 3-클로로-1,1,1-트리플루오로프로판, 1,1,1,3,3,5,5,5-옥타플루오로펜탄, 4-트리플루오로메틸-1,1,1,2,2,3,3,5,5,5-데카플루오로펜탄, 4-트리플루오로메틸-1,1,1,2,2,5,5,5-옥타플루오로펜탄, 4-트리플루오로메틸-1,1,1,2,2,3,5,5,5-노나플루오로펜탄, 1,1,1,2,3,4,4,5,5,5-데카플루오로펜탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,4,5,6-운데카플루오로헥산, 1,1,2,2,3,3,4,4-옥타플루오로부탄, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로부탄-4-메틸에테르, 1,1,1,2,2,3,4,4,4-노나플루오로이소부탄-3-메틸에테르, 1,1,1,2,2,3,3,4,4-노나플루오로부탄-4-에틸에테르, 1,1,1,2,2,3,4,4,4-노나플루오로이소부탄-3-에틸에테르, 1,1,2,2,3,3,4,5-옥타플루오로사이클로펜탄, 펜타플루오로에탄, 디클로로-트리플루오로에탄, 트리클로로-테트라플루오로프로판, 디클로로-펜타플루오로프로판, 디클로로-테트라플루오로프로판, 클로로-펜타플루오로프로판, 클로로-테트라플루오로프로판, 클로로-헥사플루오로프로판, 펜타클로로-디플루오로프로판, 테트라클로로-트리플루오로프로판, 트리클로로-트리플루오로프로판, 펜타플루오로프로판, 노나플루오로부틸에틸렌(PFBET), 2,2,3,3-테트라플루오로프로필메타크릴레이트(TFPM), 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸아크릴레이트(HFBA), 2,2,3,4,4,4-헥사플루오로부틸메타크릴레이트(HFBM), 및 2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로펜탄아크릴레이트(OFPA)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 광확산판.
  7. 청구항 1에 있어서, 발수 코팅액은
    0.01~50중량%의 발수제; 및
    50~99.99중량%의 물, 탄소수 1 내지 5개의 1가 또는 다가 알코올, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  8. 청구항 1에 있어서, 발수 코팅액이 0.001~10중량%의 자외선 흡수제, 0.001~10중량%의 대전 방지제, 및 0.001~10중량%의 산화 방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 기능성 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  9. 청구항 1에 있어서, 발수 코팅층의 두께가 0.001~10μm인 것을 특징으로 하는 광확산판.
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