KR101269697B1 - 휘도증강필름 및 그를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

Abstract

디스플레이에 사용되는 휘도증강필름에 관한 것으로, 휘도를 상승시키면서도 광을 확산시킬 수 있는 복합화된 기능을 수행함으로써 제조 공정의 단순화, 디스플레이의 박형화가 가능한 휘도증강필름에 관한 것이다.

Description

휘도증강필름 및 그를 포함하는 백라이트 유닛 {Brightness Enhancement Film and Backlight Unit Comprising the Same}

본 발명은 디스플레이에 사용되는 휘도증강필름에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 디스플레이는 액정을 이용하여 영상을 표시하는 평판 표시장치의 하나로써, 다른 평판 표시장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.

액정 디스플레이는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT) 기판, 상기 TFT 기판에 대향하는 컬러 필터(Color Filter) 기판 및 상기 양 기판 사이에 개재되어 광의 투과율을 변경시키는 액정층으로 이루어진 액정패널을 포함한다. 또한, 액정 디스플레이는 영상을 표시하기 위한 액정패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에, 액정패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 필요로 한다.

상기 백라이트 유닛은 출력광의 휘도 향상 및 출력광의 시야각 향상 등의 장점을 확보하기 위하여, 도광판 또는 확산판 상에 적층된 적어도 1종의 광학 필름류를 포함한다.

상기 광학 필름류는 크게 휘도를 증강시킬 수 있는 필름과 광을 확산시킬 수 필름으로 구분될 수 있는데, 최근에는 액정 디스플레이의 박형화 추세에 부응하여 이러한 특성들이 복합화될 필요가 있다.

이와 같은 복합화의 일환으로 휘도를 증강시킬 수 있는 필름, 일예로 반사편광필름과 광을 확산시킬 수 있는 필름, 일예로 광확산필름을 합지하고자 하였다(국내특허공개 10-2006-055341 기재 참조).

그러나 단순히 각기 다른 기능을 하는 필름을 합지하여 복합화하는 것만으로는 장시간 사용에 따른 휘도 저하를 방지하기에는 어려움이 있었다.

휘도를 상승시키면서도 광을 확산시킬 수 있는 휘도증강필름을 제공한다.

인접할 수 있는 다른 부재와의 밀착을 방지할 수 있는 휘도증강필름을 제공한다. 특히 밀착성을 향상시켜 궁극적으로 경시변화에 따른 휘도변화를 방지할 수 있는 휘도증강필름을 제공한다.

이에 제1 구현예로서, 다층 박막 및 광확산 기능을 갖는 층을 포함함으로써 휘도를 향상시키면서도, 이와 더불어 광을 확산시켜 액정 디스플레이 등에 채용시에 액정 디스플레이의 시야각, 색재현율 등의 특성을 개선할 수 있다.

제2 구현예로서, 상기 휘도 증강 필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휘도증강필름 단면을 나타낸 모식도이다.
<도면 부호의 상세한 설명>
(1) 광확산층, (2) 제1 스킨층, (3) 다층 박막, (4) 제2 스킨층, (5) 블로킹 방지층

이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 일 구현예는 제1 박막과 제2 박막을 포함하는 다층 박막, 상기 다층 박막의 일면에 형성된 제1 스킨층(skin layer), 및 상기 제1 스킨층 상에 형성된 광확산층을 포함하는 휘도증강필름을 제공한다. 상기 휘도증강필름은 상기 다층 박막의 타면에 형성된 제2 스킨층을 더 포함할 수 있으며, 나아가 상기 제2 스킨층 상에 형성된 블로킹 방지층을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 스킨층은 형성 위치를 제외하고는 상기 제1 스킨층의 범주와 동일 내지 유사하므로 그 상세한 설명은 생략한다.

상기 휘도증강필름은 휘도를 상승시키면서도 광을 확산시킬 수 있다. 본 발명에 따른 휘도증강필름은 상기 스킨층 상에 상기 광확산층을 직접적으로 형성하여 제조될 수 있다. 이를 통해, 휘도증강필름에 광확산 기능을 부여하는 다른 방식, 예를 들어, 다층 박막을 구비하는 부재 및 통상의 광확산 필름을 합지하여 제조하는 방식에 대비하여 라미네이션 공정을 제거할 수 있으므로, 제조 공정의 단순화를 꾀할 수 있다. 또한 휘도증강필름의 각 층간 밀착성을 확보할 수 있어서, 궁극적으로 장시간 사용 및 경시변화에 따른 휘도저하율을 감소시킬 수 있다. 또한 광확산 필름의 경우 별도의 베이스 필름 상에 광확산층이 형성된 것이어서, 이를 다층 박막을 구비하는 부재와 광경화형 접착제 등을 이용하여 합지하게 되면 다양한 문제를 발생시킬 수 있다.

상기 휘도 증강 필름을 구성하는 제1 박막 및/또는 상기 제2 박막은 유기 및/또는 무기물을 포함할 수 있으나, 필름 가공성, 유연성, 제조 단가 등을 고려할 때, 유기물을 포함하는 것이 바람직하다.

일예로 제1 박막은 광학적 비등방성인 박막일 수 있으며, 제2 박막은 광학적 등방성인 박막일 수 있다. 상기 및 이하의 기재에서 광학적 등방성이라 함은 박막의 평면 내에 있는 모든 축과 연관된 굴절율이 실질적으로 동일한 것을 의미하고, 광학적 비등방성이라 함은 박막의 평면 내에 있는 축에 따라 연관된 굴절율이 실질적으로 차이가 있는 것을 의미한다.

상기 광학적 비등방성인 제1 박막을 형성할 수 있는 고분자의 일예로는, 폴리 알킬렌 나프탈렌, 폴리 알킬렌 테레프탈레이트 및 알킬렌 나프탈렌과 알킬렌 테레프탈레이트의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 고분자를 포함할 수 있다.

상기 제1 박막은 에틸렌 나프탈레이트 반복단위 함량이 80 몰% 이상인 수지, 또는 85 몰% 이상인 수지, 또는 90 몰% 이상인 수지, 또는 95 몰% 이상인 수지, 또는 98 몰% 이상인 수지를 포함할 수 있다. 또는, 상기 제1 박막은 에틸렌 나프탈레이트 반복단위 함량이 100몰%인 수지를 포함할 수 있고, 상기 수지들을 적어도 2종 포함할 수 있다.

상기 제1 박막은 에틸렌 나프탈레이트 반복단위의 함량이 80몰% 이상 100몰% 이고, 에틸렌 테레프탈레이트 반복단위의 함량이 20몰% 이하 0 몰%인 수지를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 박막은 에틸렌 나프탈레이트 반복단위가 90몰% 이상 100 몰% 이하, 에틸렌 테레프탈레이트 반복단위가 10몰% 이하 0몰% 이상인 수지를 포함할 수 있다.

상기 제1 박막의 수지는 디메틸카르복실 나프탈레이트(Dimethylcarboxylic Naphthalate, NDC) 및 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG); 또는 디메틸카르복실 나프탈레이트(Dimethylcarboxylic Naphthalate, NDC), 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG) 및 테레프탈산(Terephthalic acid, TPA)의 축합중합에 의해 제조된 것일 수 있다.

상기 광학적 등방성인 제2 박막은 알킬렌 나프탈렌과 알킬렌 테레프탈레이트의 공중합체 및 알킬렌 테레프탈레이트와 폴리 카보네이트의 혼합체(alloy)로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 1종의 고분자를 포함할 수 있다.

상기 제2 박막은 에틸렌 나프탈레이트 반복단위의 함량이 10몰% 이상 60몰% 이하인 수지를 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 에틸렌 나프탈레이트 반복단위의 함량이 10몰% 이상 60몰% 이하이고, 에틸렌 테레프탈레이트 반복단위의 함량이 40몰% 이상 90몰% 이하인 수지를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 에틸렌 나프탈레이트 반복단위의 함량이 40몰% 이상 60몰% 이하이고, 에틸렌 테레프탈레이트 반복단위의 함량이 40몰% 이상 60몰% 이하인 수지를 포함할 수 있다.

상기 제2 박막의 수지는 디메틸카르복실 나프탈레이트(Dimethylcarboxylic Naphthalate, NDC), 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG) 및 테레프탈산(Terephthalic acid, TPA)의 축합중합에 의해 제조될 수 있다.

상기 제1 박막 및 제2 박막 중에서 적어도 하나, 바람직하게는 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막 모두는 고유점도가 0.5 dL/g 이하인 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상기 고분자 수지의 고유점도가 상기 값을 초과하면, 연신 공정시 고분자 유체의 유동학적 결함이 발생할 수 있다. 또한, 연신비에 제약이 발생할 수 있으며, 저온에서 고연신율을 갖는 다층 박막을 제조하기 어려워질 수 있다. 이러한 측면에서 제1 박막 및 제2 박막을 이루는 고분자 중에서 적어도 하나는, 고상중합을 진행하지 않은 수지일 수 있다.

상기 다층 박막은 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막이 하나의 반복 단위를 구성하여 상기 반복 단위가 적층된 형태, 즉, 교호 다층 박막의 형태일 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 반복 단위 내 임의의 위치에 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막과 다른 적어도 하나의 박막이 개재되어 상기 반복 단위를 구성할 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막으로 이루어진 반복 단위, 및 상기 반복 단위와 다른 적층 형태를 갖는 적어도 하나의 반복 단위가 규칙성 또는 불규칙성으로 적층될 수 있다.

상기 제1 및 제2 박막으로 인해, 상기 휘도 증강 필름은, 상기 필름 면내에 서로 직교하는 제1 축 및 제2 축을 포함하고, 상기 휘도 증강 필름으로 입사하는 광 중에서 상기 제1 축을 따라 편광된 광을 반사시키고, 상기 휘도 증강 필름으로 입사하는 광 중에서 상기 제2 축을 따라 편광된 광을 투과시킬 수 있다. 상기 광은 자외선, 가시광선, 적외선 등일 수 있다. 일 예로, 상기 휘도 증강 필름을 디스플레이에 채용할 경우, 상기 광은 가시광선일 수 있다.

상기 휘도 증강 필름이 특정 파장대의 광에 대해 선택적 투과성 및 반사성을 갖기 위해, 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막은 각각 굴절률 및 두께의 곱으로 정의되는 광학 두께를 가질 수 있으며, 광학 두께는 일정하거나 상부에서 하부로 두께 구배를 갖도록 가변할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 및 제2 박막은 각각 0.05~0.60㎛, 바람직하게는 0.09~0.45㎛, 보다 바람직하게는 0.1~0.40㎛의 광학 두께를 가질 수 있다.

상기 제1 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 적어도 0.05일 수 있다. 상기 제2 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 0.03 이하일 수 있다. 상기 휘도 증강 필름은, 상기 필름 면에 수직하는 법선 방향의 축, 즉, 제3 축을 포함하고, 상기 제3 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 0.03 이하일 수 있다. 여기서, 제1 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 적어도 0.05 보다 작으면, 제1 박막 및 제2 박막의 계면에서 반사되는 광이 적어져 휘도 상승 효과가 미미할 수 있다. 상기 제2 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 0.03 을 초과하거나, 상기 제3 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 0.03 초과할 경우, 인접하는 면에서 반사되는 광이 많아져서 휘도 상승이 억제될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 축에 따른 굴절률 차이는 연신에 의해 복굴절성이 유발되는 물질, 및 복굴절성이 유발되지 않거나 미미한 물질을 통해 달성될 수 있다. 여기서, 상기 연신축이 상기 제1 축일 수 있다.

상기 제1 박막 및 상기 제2 박막이 각각 고분자 수지를 포함하는 경우, 상기 제1 고분자 수지의 유리전이온도 및 상기 제2 고분자 수지의 유리전이온도의 차이가 30℃ 이하일 수 있다. 상기 유리전이온도의 차이가 30℃ 를 초과할 경우, 공압출하는 수지의 용융점도차이가 커서 각층의 두께를 균일하게 조절하기 힘들고 층을 형성하기가 어려워 진다.

이와 같이 제1 박막 및 상기 제1 박막 상에 인접 배치된 제2 박막을 포함하는 휘도 증강 필름에 있어서, 제1 박막의 성분, 제1 박막과 제2 박막 사이의 굴절율 차이, 유리전이온도 차이 등을 세부적으로 조절함으로써, 일한 휘도분포를 가지는 백라이트 유닛의 제조가 가능하다.

상기 제1 스킨층은 상기 다층 박막으로 유입되는 불량 유발 인자를 차단함으로써, 상기 휘도증강필름의 내구성, 열안정성, 내화학성 등의 특성을 향상시킬 수 있다.

상기 제1 스킨층은 상기 제1 스킨층 상에 형성되는 광확산층과의 접착력을 향상시키기 위하여, 상기 광확산층에 포함된 바인더 수지 및/또는 광확산 입자와의 접착력이 우수한 고분자 수지를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 제1 스킨층의 상기 고분자 수지는 고유 점도가 0.5 dL/g 이하일 수 있다. 또한, 상기 고분자 수지는 고상중합을 진행하지 않은 수지일 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 상기 제1 스킨층의 고분자 수지는 상기 제1 박막의 고분자 수지 및 상기 제2 박막의 고분자 수지 중에서 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있으며, 이 경우 압출 공정을 통해 상기 제1 스킨층을 상기 다층 박막과 동시에 또는 연이어 제조할 수 있는 이점이 있다.

상기 고상중합을 진행하지 않은 고분자 수지로 스킨층을 형성하는 경우, 스킨층의 친수도를 높일 수 있는데, 이는 고분자 수지의 말단에 수산기가 잔존하는 것으로 해석될 수 있다. 이와 같이 스킨층의 친수도를 높이면 스킨층과 다층 박막간, 스킨층과 광확산층간 밀착력을 향상시킬 수 있다. 여기서 스킨층의 친수도를 높인다는 정도는, 스킨층 표면의 접촉각이 50 내지 85°, 바람직하기로는 70 내지 85°인 정도이면 바람직하다.

상기 제1 스킨층의 고분자 수지는 고유 점도가 0.5 dL/g 이하일 수 있으며, 이 값을 초과하는 경우에는 연신비에 제약이 있고 저온에서의 고연신율의 다층 박막을 얻기가 어려워 질 수 있다.

상기 제1 스킨층은 그 두께가 다층 박막의 두께에 대비하여 동일하거나 작을 수 있으며, 이 범위를 벗어나는 경우 휘도증강필름을 박형화하는데 한계가 발생할 수 있다. 그러나, 용도적 다양성을 고려할 때 스킨층 두께를 두껍게 하여 휘도증강필름이 적정한 두께를 만족하도록 할 수도 있으며, 스킨층의 두께가 두꺼워지면 외부환경에 대한 신뢰성을 확보하는 측면에서 유리할 수 있다.

상기 광확산층은 바인더 수지 및 광확산 입자를 포함할 수 있다.

상기 바인더 수지는 상기 바인더 수지 및 상기 제1 스킨층의 밀착력을 향상시킬 수 있는 재료로 형성되면 되므로, 특별히 한정되지는 않으며, 스킨층의 친수도를 향상시켰기 때문에 밀착력에 있어서 바인더 수지의 종류가 크게 영향을 미치는 것은 아니나, 예를 들어, 폴리비닐계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 스티렌계 수지, 알키드계 수지, 아미노계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시계 수지 등의 열경화형 또는 자외선 경화형 수지 등을 단독으로 또는 2종 이상으로 포함할 수 있다.

상기 바인더 수지로 우레탄 아크릴레이트계 바인더 수지를 사용하는 경우, 추정컨대 상기 제1 스킨층의 고분자 수지의 말단에 잔존할 것으로 예상되는 수산기와 바인더 수지의 이소시아네이트기 간에 축합반응이 이루어질 수도 있어서 상기 제1 스킨층 및 상기 광확산층의 밀착력이 보다 더 향상될 수 있을 것이다.

상기 광확산층에 포함된 광확산 입자로는 유기계 또는 무기계 입자를 들 수 있다. 무기계 입자의 일예로는 실리카, 지르코니아, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화티타늄 등을 들 수 있고, 유기계 입자의 일예로는 스티렌, 멜라민 포름알데하이드, 벤조구아나민 포름알데하이드, 벤조구아나민 벨라민 포름알데하이드, 프로필렌, 에틸렌, 실리콘, 우레탄, 메틸(메타)아크릴레이트 등의 모노머로부터 얻어지는 호모폴리머 또는 코폴리머 등을 들 수 있고, 이들의 단분산 또는 다분산 형태의 것 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 광확산 입자의 함량은 바인더 수지 100 중량부에 대하여 20~200 중량부일 수 있다. 광확산 입자의 함량이 20 중량부 미만이면 확산기능이 떨어져서 정면을 0도로 기준하였을 때 상하 시야각 50~60도에서의 휘도가 저하되는 문제가 발생한다. 그리고 200 중량부 초과이면 필름의 탁도가 증가되고 외부 충격에 의한 입자의 탈리가 발생하여 전체적인 휘도가 저감되는 문제점이 있을 수 있다.

한편, 광확산층이 서로 다른 입경을 갖는 광확산 입자를 포함하면, 적합한 은폐성 및 휘도향상 특성이 있으므로, 상기 광확산층은 평균입경이 1~20㎛인 제1 광확산 입자 및 평균입경이 20~40㎛인 제 2 광확산 입자중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 입경과 더불어 굴절률이 서로 다른 광확산 입자를 포함하면, 은폐성 및 휘도향상은 더욱 향상될 수 있다. 일 예로서, 상기 광확산 입자로 평균입경이 1~20㎛이고, 굴절율이 n1인 제 1 광확산 입자; 및 평균입경이 20~40㎛이고, 굴절율이 n2인 제 2 광확산 입자를 도입하는 경우를 들 수 있다. 상기 n1 및 n2가 다를 경우, |n1-n2| > 0.02 만족할 수 있으며, 상기 굴절률 차이의 범위를 만족하지 않는 경우에는 확산기능이 다소 저감되고, 은폐성이 감소하여 다층압출에서의 모아레의 은폐가 되지 않아서 상대적으로 불량을 야기하는 경우가 발생한다.

바람직하게는 상기 광확산층은 제 1 광확산 입자와 제 2 광확산 입자를 10:90 ~ 90:10 의 함량비로 포함할 수 있으며, 이 범위를 벗어나는 경우에는 큰 입자사이의 공극을 작은 입자들이 메우는 효과로 인하여 전체적인 필름의 탁도가 높아지고 광투과도가 낮아져서 휘도를 저감시킬 수 있다.

상기 광확산층과 다층 박막 층의 두께비는 0.5이하일 수 있으며, 이 범위를 만족하지 않는 경우에는 소정의 은폐력을 얻을 수 있으나 휘도가 저하될 수 있다.

상기 블로킹 방지층은 상기 휘도증강필름의 일면에 배치되는 다른 부재와의 밀착을 방지하고 마찰력을 최소화하여 모아레 등의 품질 불량을 방지할 수 있다. 아울러, 상기 블로킹 방지층은 대전 현상을 방지할 수 있다.

상기 블로킹 방지층은 바인더 수지 및 상기 바인더 수지 100 중량부 대비 0.1 내지 100 중량부의 비드를 포함할 수 있다. 상기 바인더 수지로는 상기 광확산층의 바인더 수지에서 열거된 수지를 사용할 수 있으며, 아울러 상기 비드는 상기 광확산층의 광확산 입자에서 열거된 재질로 이루어진 비드를 사용할 수 있다.

상기 휘도증강필름의 면의 법선으로부터 50도의 각도에서 측정한 상대 휘도 비율이 적어도 180%, 바람직하게는 적어도 200%, 보다 바람직하게는 적어도 230% 일 수 있다. 여기서, 상기 상대 휘도 비율은, 일정 각도에서, 상기 휘도증강필름을 사용하지 않았을 때 측정한 휘도 대비하여 상기 휘도증강필름을 사용하였을 때 측정한 휘도의 비율로 정의된다. 상기 상대 휘도 비율은, 단지 상기 휘도증강필름의 사용 유무에 따른 휘도 변화율을 의미하며, 구체적인 측정 방법은 실시예에서 후술하기로 한다.

상기 휘도증강필름은 액정 디스플레이의 백라이트 유닛에 적용될 수 있는데, 상기 휘도증강필름 적용시 휘도증가율이 1.0 이상인 고휘도의 백라이트 유닛을 구현할 수 있다. 여기서, 휘도증가율은 휘도증강필름 미사용시 휘도에 대한 휘도증강필름 사용시 휘도로 정의되며, 구체적인 측정 방법은 실시예에서 후술하기로 한다.

상기 휘도증강필름은 압출 연신, 증착, 도포 등 임의의 방법을 통해 제조될 수 있다. 일 예로서, 휘도증강필름은 스킨층이 형성된 다층 박막을 공압출한 다음, 바인더 수지와 광확산 입자를 포함하는 용액을 다층 박막의 스킨층에 도포하는 공정에 의해 제조될 수 있다.

이하에서, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1>

제1 고분자 수지로서 고유점도가 0.48 dL/g인 폴리 에틸렌 나프탈레이트와, 제2 고분자 수지(고유점도는 0.48 dL/g)로서 40몰%의 에틸렌 나프탈레이트를 포함하는 에틸렌 나프탈레이트-에틸렌 테레프탈레이트 공중합체를 각각 30 kg/hr의 같은 속도로 공압출하여 256배 다층 피드블럭을 통하여 최종적으로 1,024층으로 교호로 형성시킨 후, 스킨층으로 0.48 dL/g의 폴리 에틸렌 나프탈레이트를 3층 피드블럭으로 30 kg/hr의 속도로 압출시켜서 최종적으로 스킨층을 가지는 다층 박막을 제조하였다. 상기 제1 고분자 수지, 제2 고분자 수지 및 스킨층 형성 수지 모두 고상중합을 진행하지 않은 상태의 것이다. 상기 제조된 스킨층을 가지는 다층 박막은 125℃에서 5배 연신비로 연신하고, 연신한 필름의 1 면에 10㎛의 폴리메틸메타크릴레이트를 우레탄 아크릴레이트 바인더 수지 100 중량부대비 135 중량부로 함유하는 광확산층을 형성하고, 그 배면에는 하부 광학부재와의 블로킹을 방지하기 위해서 탁도가 5%가 되도록 폴리메틸메타크릴레이트 입자 5㎛을 우레탄 아크릴레이트 바인더 수지 100 중량부 대비 15 중량부로 도포하여 최종적으로 휘도증강필름을 제조하였다.　

<실시예 2>

제1 고분자 수지로서 고유점도가 0.5 dL/g 인 폴리 에틸렌 나프탈레이트를 사용(스킨층 수지도 동일)한 것을 제외하고 상기 실시예 1의 일련의 방법으로 휘도 증강 필름을 제조하였다.

<실시예 3~5>

광확산층을 형성시키는 광확산 입자비를, 표 1과 같이, 우레탄 아크릴레이트 바인더 수지 100 중량부 대비 100 중량부, 150 중량부, 200 중량부로 변경하여 형성시킨 것을 제외하고 실시예 1과 같은 일련의 공정을 거쳐 최종적으로 휘도 증강 필름을 제조하였다.

<실시예 6>

광확산층을 형성시키는 광확산 입자로서 평균입경이 1~20㎛이고, 굴절율이 1.45인 제1 광확산 입자와 평균입경이 20~40㎛이고 굴절율이 1.50인 제2 광확산입자를 우레탄 아크릴레이트 바인더 수지 100 중량부 대비하여 각각 100 중량부씩 포함하도록 형성시킨 것을 제외하고 실시예 1과 같은 일련의 공정을 거쳐 최종적으로 휘도 증강 필름을 제조하였다.

<참조예 1>

제1 고분자 수지로서 고유점도가 0.6 dL/g인 폴리 에틸렌 나프탈레이트(고상중합을 진행한 것임)를 사용하여 다층 박막 및 스킨층을 형성한 것을 제외하고 상기 실시예 1의 일련의 방법으로 휘도 증강 필름을 제조하였다.

<참조예 2~3>

광확산층을 형성시키는 광확산 입자비를, 표 1과 같이, 우레탄 아크릴레이트 바인더 수지 100 중량부 대비 20 중량부, 250 중량부로 변경하여 형성시킨 것을 제외하고 실시예 1과 같은 일련의 공정을 거쳐 최종적으로 휘도 증강 필름을 제조하였다.

<비교예 1>

제1 고분자 수지로서 고유점도가 0.6dL/g인 폴리 에틸렌 나프탈레이트와, 제2 고분자 수지(고유점도는 0.6dL/g)로서 40몰%의 에틸렌 나프탈레이트를 포함하는 에틸렌 나프탈레이트-에틸렌 테레프탈레이트 공중합체를 각각 30 kg/hr의 같은 속도로 공압출하여 256배 다층 피드블럭을 통하여 최종적으로 1024층으로 교호로 형성시킨 후, 각각 30g/hr의 속도로 256배 다층 피드블럭을 통하여 최종적으로 1,024층의 다층 압출 필름을 제조하였다. 제조된 다층 압출 필름을 130℃에서 5배 연신비로 1축 연신하고, 연신된 다층 필름의 양면에 아크릴계의 UV경화형 접착제를 도포한 후, 코오롱사의 확산필름(LD102)을 합지하고 500mj/㎠의 광량으로 UV를 조사하여 휘도 증강 필름을 제조하였다.

실시예 및 비교예에서 제조된 휘도증강필름의 휘도증가율 및 상대 휘도 비율을 표 1에 나타내었다.

(1) 휘도

22인치 백라이트 유닛에 광학필름으로 확산필름(XC210, 코오롱사), 프리즘 필름(LC217, 코오롱)을 조합하고 휘도증강 필름을 적층하고 그 위에 22인치 LCD 패널을 얹고 12V의 전원을 인가한 후 휘도계(BM-7, 일본 TOPCON사)으로 휘도를 측정하였다.

(2) 휘도증가율

위에서 측정한 휘도를 다음 식에 적용하여 계산하였다.

휘도증가율 = (휘도증강필름 사용시 휘도)/(휘도증강필름 미사용시 휘도)

(3) 상대 휘도 비율

22인치 백라이트 유닛에 광학필름으로 확산필름(XC210, 코오롱사), 프리즘 필름(LC217, 코오롱)을 조합하고, 그 위에 휘도증강필름을 적층하거나 하지 않을때에 각각 22인치 LCD 패널을 얹고 12V의 전원을 인가한 후, 휘도계(BM-7, 일본 TOPCON사)로 휘도증강필름의 면의 법선으로부터 50도 각도에서 측정한 휘도 수치를 이용하여 상대 휘도 비율을 환산하였다.

(4) 밀착성 평가

연신된 다층 필름과 확산필름을 UV 경화 수지(접착층)로 합지하여 얻어진 휘도증강 필름의 경우는 휘도증강 필름을 25mmX150mm로 자른 후 100℃로 끓인 물에 1시간 중탕처리 한 후 물기를 닦고 확산필름과 다층필름을 각각 Zig에 장착하여 180° 로 300mm/min의 속도로 peeling 하였을 때 걸리는 Load값을 확인한다.

그리고 연신된 다층 필름 위에 스킨층/확산층을 도포한 휘도 증강 필름의 경우 Cross Cut Test로서 측정을 하는데 필름 표면에 100여개의 격자가 생기도록 흠집을 낸 후 접착 테이프(3M사)로서 접착한 후 떼어내어 접착 테이프에 부착되어 탈리되지 않고 필름 표면에 남아 있는 격자의 개수를 확인한다.

(5) 스킨층의 친수도(접촉각 측정)

50mm X 50mm 크기의 샘플을 Plate에 고정한 후 DI Water 한 방울 떨어 뜨려 Drop Shape Analyzer(DSA100) 장비를 이용하여 접촉각을 측정하였다. DI water 한 방울을 떨어뜨린 후 10회 이상 장비에서 측정하여 평균을 구하였으며, 한 샘플당 9 Point 측정하여 평균을 구하였다.

다만, 비교예 1의 경우 다층박막의 친수도를 상기와 동일한 방법으로 측정하였다.

	제1 고분자수지 고유점도 (dL/g)	광확산층 바인더 수지 대비 광확산 입자 함량	휘도증가율	상대 휘도 비율 (%)	밀착성 평가	스킨층 친수도 (°)
실시예1	0.48	135 중량부	1.32	230	100/100	71
실시예2	0.50	135 중량부	1.25	230	100/100	75
실시예3	0.48	100 중량부	1.33	200	100/100	71
실시예4	0.48	150 중량부	1.21	232	100/100	71
실시예5	0.48	200 중량부	1.19	240	100/100	71
실시예6	0.48	200 중량부	1.34	240	100/100	71
참조예1	0.60	135 중량부	0.82	150	45/100	90
참조예2	0.48	20 중량부	0.98	120	100/100	71
참조예3	0.48	250 중량부	0.88	140	100/100	71
비교예1	0.60	-	1.20	230	0.2kg/25mm	90

물성평가결과, 표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1~6에서 제조된 휘도증강필름은 스킨층으로 인하여, 다층 박막 위에 확산처리시에 발생되는 광확산층과 필름사이의 밀착력이 확보되어 높은 휘도 증가율과 특정 시야각에서의 상대 휘도 비율의 감소없이 균일한 휘도특성을 보임을 알 수 있었다. 한편, 참조예 1 내지 3의 결과에 비추어 다층박막 내지 스킨층 형성의 고분자 수지로서 고상중합이 진행된 것을 사용하거나 광확산층의 입자비 등에 따라 상대 휘도비율이나 휘도증가율이 영향을 받음을 확인할 수 있고, 특히 스킨층 상에 광확산층을 직접적으로 형성하는 경우에는 스킨층의 고분자 수지가 고상중합을 진행하지 않은 것인 경우 밀착성 평가에서 우수한 결과를 보임을 알 수 있다.

이상 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

Claims (17)

1. 광학적 등방성인 제1 박막과 광학적 비등방성인 제2 박막을 포함하는 다층 박막;
   상기 다층 박막의 일면에 형성된 제1 스킨층(skin layer); 및
   상기 제1 스킨층 상에 형성된 광확산층을 포함하되,
   상기 광확산층은 바인더 수지; 및 상기 바인더 수지 100 중량부에 대하여 광확산 입자 20~200 중량부를 포함하고, 상기 광확산 입자는 평균입경이 1~20㎛인 제 1 광확산 입자와 평균입경이 20~40㎛인 제 2 광확산 입자를 10:90 ~ 90:10의 함량으로 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도증강필름.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 다층 박막의 타면에 형성된 제2 스킨층
   을 포함하는 휘도증강필름.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 스킨층 상에 형성된 블로킹 방지층
   을 더 포함하는 휘도증강필름.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 박막은 고유점도가 0.5 dL/g 이하인 고분자 수지를 포함하는 휘도증강필름.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 박막은 고유점도가 0.5 dL/g 이하인 고분자 수지를 포함하는 휘도증강필름.
   
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 스킨층 중에서 적어도 한 층은 고유 점도가 0.5 dL/g 이하인 고분자 수지를 포함하는 휘도증강필름.
   
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 스킨층 단독 또는 제1 스킨층과 제2 스킨층 모두는 표면 접촉각이 50 내지 85°인 것인 휘도증강필름.
   
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 스킨층 단독 또는 제1 스킨층과 제2 스킨층 모두 고상중합을 진행하지 않은 고분자 수지를 포함하는 휘도증강필름.
   
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 스킨층 중에서 적어도 한 층은 그 두께가 다층 박막의 두께에 대비하여 동일하거나 작은 것을 특징으로 하는 휘도증강필름.
   
10. 삭제
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 바인더 수지는 우레탄 아크릴레이트계 바인더 수지인 것을 특징으로 하는 휘도증강필름.
    
12. 삭제
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 광확산 입자는 평균입경이 1~20㎛이고, 굴절율이 n1인 제 1 광확산 입자; 및 평균입경이 20~40㎛이고, 굴절율이 n2인 제 2 광확산 입자를 포함하되, 상기 |n1-n2| > 0.02 인 것을 특징으로 하는 휘도증강필름.
    
14. 삭제
15. 제1항에 있어서,
    상기 휘도증강필름은,
    상기 필름 면내에 서로 직교하는 제1 축 및 제2 축을 포함하고,
    상기 휘도 증강 필름으로 입사하는 광 중에서 상기 제1 축을 따라 편광된 광을 반사시키고, 상기 휘도 증강 필름으로 입사하는 광 중에서 상기 제2 축을 따라 편광된 광을 투과시키되,
    상기 제1축은 연신축인 것임을 특징으로 하는 휘도증강필름.
    
16. 삭제
17. 제 1 항의 휘도증강필름을 포함하는 백라이트 유닛.

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