KR101314194B1 - 내광성 광확산판, 이를 구비한 백라이트 장치 및액정표시장치 - Google Patents

내광성 광확산판, 이를 구비한 백라이트 장치 및액정표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명수지의 기재 내에 확산제를 포함하는 확산 기재층의 상측 및 하측 중 적어도 일측에, 수용성 자외선 흡수제를 포함하는 코팅액을 도포하여 0.001∼10㎛의 코팅층이 형성된 광확산판을 제공한다. 이는 종래에 첨가제를 광확산판의 표층과 중심층 내부에 함유시키는 광확산판 제조 방법에 비해 적은 양으로도 향상된 내구성 및 내후성을 가질 수 있으며, 생산 공정의 단순화되고, 생산안정성 역시 우수하다.
광확산판, 직하형 백라이트, 자외선 흡수제, 코팅 방식

Description

내광성 광확산판, 이를 구비한 백라이트 장치 및 액정표시장치{Diffusion Plate With Light Resistance, Backlight Device Comprising the Same, And Liquid Crystal Display Device}
본 발명은 내광성 광확산판, 이를 구비한 백라이트 장치 및 액정표시장치에 관한 것이다.
광확산판에 사용되는 열가소성 수지로는 광을 투과시키는 성질이 뛰어난 메타크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 시클로올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지 등이 있다. 이러한 수지의 경우 광 투과성은 우수하나, 광 확산성에 문제가 있어, 광확산 기능을 갖기 위해 여러 가지 광확산제를 첨가하여 사용하게 된다. 여기에 사용되는 광확산제는 일반적으로 굴절률이 1.0~1.9 정도의 유기 및 무기 미립자를 사용하고 있다.
그러나 폴리카보네이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리스티렌계, 사이클올레핀계 수지를 기재로 한 확산판은 액정표시장치에 사용되는 백라이트로부터 나오는 빛에 의해 확산판이 열화되어 황변(yellowness)되는 문제가 발생하였다.
이것은 일반적으로 백라이트에서 방출되는 미소량의 자외선(300~400nm)에 장시간 노출될 경우, 확산판의 기재인 중합성 수지가 황색화가 되며, 결국 휘도가 감소하고 색차가 바뀌는 문제가 발생하게 된다.
이러한 황변 문제를 해결하기 위해서 투명수지 기재에 확산제 및 자외선 흡수제를 포함하여 용융 압출공정 등을 통해서 0.1∼2.0mm 두께의 다층 광확산판을 제조하는 것을 고려할 수 있다.
그러나 이러한 상기 조성물의 경우, 공정상 발생하는 열에 의해서 자외선 흡수제 등의 첨가제가 기화 및 재결정과정을 거치면서 다이(die) 또는 립(lip) 찌꺼기와 같은 이물이 크게 발생하여 이를 제거하는 공정이 필요해지며, 생산성이 크게 감소하는 문제를 보인다. 또한 첨가제의 열 안정성이 감소하여 광확산판의 내구성이 감소되는 문제를 보여 이에 대한 해결이 요구된다.
본 발명의 목적은 자외선 흡수능력이 높은 확산판을 제조하며, 광확산판 제조공정상에서 발생하는 열로 인한 자외선 흡수제의 분해/증발과 이로 인해 나타나는 공정상의 문제점을 해결하고, 장시간 황변현상이 없는 내광성을 보다 향상시킨 광확산판을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
투명수지의 기재 내에 확산제를 포함하는 확산 기재층의 상측 및 하측 중 적어도 일측에, 수용성 자외선 흡수제를 포함하는 코팅액을 도포하여 0.001∼10㎛의 코팅층이 형성된 광확산판을 제공한다.
또한, 상기 코팅액은 총 100중량부에 대하여 0.01~50중량부의 수용성 자외선 흡수제 및 수용성 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산판을 제공한다.
또한, 상기 코팅액은 총 100 중량부에 대하여 0.001~10 중량부의 대전 방지제 또는 산화 방지제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광확산판을 제공한다.
또한, 상기 수용성 자외선 흡수제가 포름아미딘계인 것을 특징으로 하는 광확산판을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 광확산판을 구비한 백라이트 장치를 제공한다.
본 발명은 또한, 백라이트 장치를 구비한 액정표시장치를 제공한다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.　 이하의 구체적 설명은 본 발명의 일실시예에 대한 설명이므로, 한정적인 표현이 있더라도 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 의한 광확산판은 투명수지의 기재 내에 확산제를 포함하는 확산 기재층의 상측 및 하측 중 적어도 일측에, 수용성 자외선 흡수제를 포함하는 코팅액을 도포하여 0.001∼10㎛의 코팅층이 형성된다. 이를 통해 다수의 백라이트로부터 발산되는 자외선에 의한 황변현상을 해결할 수 있다.
또한, 수용성 자외선 흡수제를 사용하고, 용제를 물 등의 수용성 용제를 사용하여 코팅함으로써, 지용성 자외선 흡수제를 사용할 때의 용제 증발로 인해 나타나는 공정상의 문제점을 해결할 수 있게 된다.
본 발명의 확산 기재를 형성하는 투명수지로서는 광투과성, 내광성 등에 있어서 우수한 특성을 보이는 수지라면 제한되지 않으며, 아크릴계 수지, 스티렌-아크릴계 공중합 수지, 스티렌계 수지, 스티렌-아크릴로니트릴계 수지 및 폴리카보네이트 수지 중 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
특히, 본 발명에서 아크릴계 수지는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트 등의 메타크릴산알킬에스테르; 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 등의 아크릴산알킬에스테르; 시클로헥실메타크릴레이트, 2-메틸시클로헥실메타크릴레이트, 디시클로펜타닐 메타크릴레이트 등의 메타크릴산시클로알킬에스테르; 시클로헥실아크릴레이트, 2-메틸시클로헥실아크릴레이트 등의 아크릴산시클로알킬에스테르; 페닐메타크릴레이트, 벤질메타크릴레이트 등의 메타크릴산아릴에스테르; 페닐아크릴레이트, 벤질아크릴레이트 등의 아크릴산아릴에스테르 중 선택되는 어느 하나의 단독 중합체 또는 이들의 공중합체인 것이 바람직하다.
또한, 스티렌-아크릴계 공중합체 수지는 메타크릴산알킬에스테르, 아크릴산알킬에스테르, 메타크릴산시클로알킬에스테르, 아크릴산시클로알킬에스테르, 메타크릴산아릴에스테르, 아크릴산아릴에스테르 중 선택되는 하나 이상과 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택되는 하나 이상의 공중합체인 것이 바람직하다.
또한, 스티렌계 수지는 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택되는 어느 하나의 단독 중합체 또는 이들의 공중합체인 것이 바람직하다.
또한, 스티렌-아크릴로니트릴계 공중합체 수지는 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택되는 하나 이상과 아크릴로니트릴 모노머와의 공중합체가 바람직하다.
또한, 폴리카보네이트 수지는 디히드록시 페놀과 포스겐을 반응시키거나 디히드록시 페놀과 카보네이트 전구체의 반응에 의하여 제조된 선형 및 가지달린 방향족 폴리카보네이트 단일 중합체, 폴리에스터 공중합체 또는 이들 1종 이상의 혼합물로 이루어진 군이 바람직하다.
확산 기재층의 두께는 제한되지 않으나 약 0.1~4mm 범위가 좋다. 확산 기재층이 어느 정도의 두께를 가짐으로써, 확산판으로서 필요한 강성이 얻어짐과 동시에, 확산 기재층에서 광이 일부 흡수됨으로써 투과율을 조절할 수 있게 된다.
본 발명의 확산제로서는 본 기술분야에서 사용되는 재료라면 모두 적용될 수 있으며, 유기 및/또는 무기 확산제를 단독 또는 조합하여 사용될 수 있다.　 일례로, 실리콘계, 아크릴계, 스티렌계, 메타크릴산메틸ㆍ스티렌 공중합물계, 폴리카보네이트계, 올리핀계 가교 또는 미가교의 미립자, 실리카, 탤크, 탄산칼슘, 황산바륨, 이산화티탄(TiO2) 등이 사용될 수 있다. 크기는 확산제의 함량을 줄이면서 광확산 효과를 증대시킬 수 있는 0.1~50㎛ 범위가 사용되는 것이 바람직하며, 사용량은 투명수지 100중량부에 대하여 0.01~40중량부 사용되는 것이 좋으며, 보다 바람직하게는 0.1~10중량부가 좋다. 0.01중량부 미만일 경우, 입사된 빛을 확산시킬 수 없으며, 40중량부를 초과할 경우 빛의 투과율이 저하되고 확산제의 분산성이 저하되어 고휘도를 발휘할 수 없다.
다음, 수용성 자외선 흡수제를 포함하는 코팅층에 대하여 설명한다.
본 발명의 상기 코팅층을 형성하기 위한 코팅액에 포함되는 자외선 흡수제는 수용성 자외선 흡수제라면 제한하지 않는다. 그중에서도, 벤조페논계 자외선 흡수 제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 포름아미딘계 자외선 흡수제 등을 들 수 있다. 특히 바람직하게는 포름아미딘계 자외선 흡수제이다.
벤조페놀계 자외선 흡수제의 경우, 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-히드록시-4-벤질옥시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논 등이 예시되며, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제의 경우, 2-(2-히드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-5-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디쿠밀페닐)페닐벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3-tert-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-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-히드록시-3,5-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸 등이 예시된다.
또한 포름아미딘계 자외선 흡수제의 경우, N-(4-에톡시카보닐페닐)-N-메틸-N-페닐포름아미딘, N,N-비스(4-에톡시카보닐페닐)-N-벤질포름아미딘, N-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질-N'-4-에톡시카보닐페닐-N-페닐포름아미딘, N,N-비스(4-에톡시카보닐페닐)-N-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포름아미딘, N-4-부톡시카보닐페닐-N'-4-에톡시카보닐페닐-N-3,5-디-tert-부틸-4-히드록시벤질포름아미딘 등이 예시된다.
상기 수용성 자외선 흡수제 중에서 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 포름아미딘계 수용성 자외선 흡수제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 자외선 흡수제 가 바람직하며 이때 사용되는 자외선 흡수제의 중량은 코팅액 100중량부에 대해, 0.01∼50중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1∼25중량부이고, 가장 바람직하게는 1~20중량부이다. 0.01중량부 미만일 경우 표층에 자외선 흡수제가 코팅되는 면적이 적어 자외선 방어효과가 충분하지 않아 장시간 백라이트를 조사하였을 때 황변 현상이 발생하고, 50중량부를 초과하면 자외선 흡수제가 광확산판 표층의 요철에 스며들지 못해 택(tack)성이 존재하여 백라이트 유닛 조립시 문제점을 발생할 뿐만 아니라 빛의 투과 현상을 방해 및 변질을 발생시켜 휘도를 감소시키는 영향을 준다.
상기 코팅액에서 자외선 흡수제 등의 첨가제 이외는 수용성 용매로 구성된다. 상기 수용성 용매는 물 또는 0.1∼3.0중량%의 알코올을 포함한 물로 구성되며, 바람직하게는 알코올을 함유하지 않는 물을 사용하는 것이다.
상기 알코올은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아이소프로필알코올 등을 들 수 있다. 알코올이 3.0중량% 초과하여 들어갈 경우 용액의 안정성(경시변화)에 문제가 생길 수 있으며, 확산판 표면에 택(tack)성이 생길 수 있다.
상기 코팅액에는 자외선 흡수제 이외에 대전 방지제, 산화 방지제, 열안정제, 형광증백제 등과 같은 기능성 첨가제 추가로 1종 이상 포함할 수 있다. 이를 표층에 코팅함으로써, 자외선 흡수효과뿐만 아니라 추가적인 기능성을 부가할 수 있다. 또한, 수용성 자외선 흡수제를 포함하는 코팅층과 별도로, 기능성층을 상기 확산기재층과 상기 수용성 자외선 흡수제를 포함하는 코팅층 사이 또는 상기 코팅층 외부에 추가할 수 있다. 상기 기능성층으로는 대전 방지층, 산화방지층 등을 들 수 있다.
상기 대전 방지제의 경우 일반적으로 수용성의 금속산화물 입자, 전도성 고분자, 계면활성제, 친수성 모노머, 이온전도성 모노머 등을 고려할 수 있으며, 이중 바람직하게는 수용성의 전도성 고분자, 계면활성제, 수용성 고분자계를 사용할 수 있다. 대표적인 전도성 고분자로는 폴리아닐린, 폴리피롤 및 폴리티오펜 등으로 중합이 용이하고, 우수한 전도성과 산화안정성을 지니고 있어 여러 전도성 재료로서의 적용이 가능하여 많은 주목을 받고 있다. 이중 폴리티오펜계인 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDT)의 경우는 다른 전도성 고분자에 비해 우수한 수용성, 가용성 등이 뛰어나 바람직하게 사용할 수 있다.
계면활성제로서는 양이온계면활성제, 음이온계면활성제, 비이온계면활성제를 들 수 있다. 양이온계면활성제는 물에 해리되어 친수부분이 양전하를 나타내는 것으로, R이 알킬 구조로 이루어진 1급 아민염(R-NH2HCl), 2급 아민염(R-NHCH3HCl), 3급 아민염(R-N(CH3CH3HCl), 4급 아민염(R-N+CH3CH3CH3Cl-) 등을 들 수 있다. 음이온계면활성제는 물에 해리되어 친수부분이 음전하를 나타내는 것으로, R이 알킬 구조로 이루어진 카르본산염(R-COO-Na+), 황산에스테르염(R-OSO3 -Na+), 설폰산염(R-SO3 - Na+), 인산에스테르염(R-PO3 -Na+) 등을 들 수 있다. 비이온계면활성제는 이온으로 해리되지 않고 분자 구조상의 산소가 물과 수소결합을 형성하여 물에 용해되어 특성을 나타내는 것으로, 다가 알코올구조와 폴리에틸렌글리콜 구조가 있다. 다가 알코올 구조는 글리세린 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르, 자당 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르가 있으며, 폴리에틸렌글리콜 구조는, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 등을 들 수 있다.
이 중 이중 바람직하게는 뛰어난 대전 방지 특성 및 분산성의 장점을 갖는 4급 아민염 구조의 양이온계면활성제가 가장 바람직하다.
대전 방지성능을 보이기 위해서는 표면저항이 1011Ω/□ 이하를 보여야 하며, 본 광확산판의 경우 투명한 막을 형성해야 하는 것이 중요하다. 이때 사용되는 대전 방지제 함량은 코팅액 100중량부에 대하여 0.001∼10중량부이고, 보다 바람직하게는 0.01∼10중량부이다. 0.001중량부 미만일 경우, 대전 방지 기능을 발휘하지 못해 먼지와 이물질에 의해 표면에 오염되며, 10중량부 초과일 경우, 표면에 얼룩이 형성되어 빛의 투과 현상을 방해 및 변질을 초래하여 휘도를 감소시키기에 바람직하지 못하다.
산화 방지제의 경우, 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제, 황계 산화 방지제 등을 들 수 있고 이 들 중에서 페놀계 산화 방지제와 인계 산화 방지제가 바람직하며 가장 바람직한 것은 페놀계 산화 방지제며 이는, 투명성, 내열성 등을 저 하시키지 않고, 코팅시 발생되는 열이나 산화 열화 등에 의한 성형체의 착색이나 물성을 저하시키지 않기에 방지할 수 있다.
페놀계 산화 방지제로서는 n-옥타데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-프로피오네이트, n-옥타데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)-아세테이트, n-옥타데실3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤조에이트, n-헥실3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐벤조에이트, n-도데실3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐벤조에이트, 네오-도데실3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 도데실β(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트 등을 들 수 있고,
인계 산화 방지제로서는 트리스노닐페닐포스파이트, 트리페닐포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트 등을 들 수 있고,
황계 산화 방지제로서는 디라우릴-3,3'-티오디프로피오네이트, 디밀리스틸-3,3'-티오디프로피오네이트, 디스테아릴-3,3'-티오디프로피오네이트, 펜타에리트리톨테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트) 등을 들 수 있다. 이들 중 적어도 1개 이상을 사용하는 것이 바람직하다. 이때 사용되는 산화 방지제 함량은 발수 코팅액 100중량부에 대하여 0.001∼10중량부 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.01∼10중량부이다. 0.001중량부 미만일 경우, 장시간 백라이트에 기인하는 열에 의해 투명수지 및 확산제의 내변색성을 얻지 못하고, 10중량부 초과일 경우, 표면에 얼룩이 형성되어 빛의 투과 현상을 방해 및 변질을 초래하여 휘도를 감소시키기에 바람직하지 못하다.
상기 수용성 자외선 흡수제 또는/및 첨가제를 혼합한 수용성 코팅액을 확산판 표층에 코팅하는 방법으로는 나이프 코팅방식, 콤마 코팅방식, 롤코팅 방식, 그라비아 코팅방식, 마이크로 그라비아 코팅방식, 딥 코팅방식, 스프레이 코팅방식 또는 슬롯 다이 코팅방식 중 한 방식을 이용할 수 있다. 이중 롤코팅 방식이 가장 바람직하며, 이를 통해 형성된 코팅층의 두께는 0.001~10㎛이고, 보다 바람직하게는 0.01~1㎛이고, 가장 바람직하게는 0.05~0.5㎛이다. 코팅층의 두께가 0.001㎛ 미만일 경우 UV 흡수기능이 떨어질 수 있으며, 10㎛ 초과일 경우 UV 흡수능력이 포화되는 경향을 보이므로 경제적이지 않다.
본 발명에 따른 광확산판은 백라이트 장치에 바람직하게 적용될 수 있다.　백라이트 장치는 특별히 제한되지 않으며, 본 기술분야에서 알려진 백라이트 장치는 모두 적용될 수 있고 본 발명에 포함된다.　백라이트 장치의 광원은 열음극관, 냉음극관, 발광 다이오드(LED), 유기전기발광소자(OLED) 등 제한 없이 이용될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 광확산판을 갖는 백라이트 장치를 구비한 액정표시장치를 제공한다. 상기 백라이트 장치는 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, IPS형 등의 각종 구동 방식의 액정표시장치에 적용되어 바람직하게 이용될 수 있다.　액정표시장치에 관한 구성은 본 기술분야에서 잘 알려져 있으므로 설명을 생략한다.
본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이다.
(실시예 1)
폴리스티렌-메틸메타크릴레이트 코폴리머(MS200, 스미토모화학) 100중량부와 굴절률이 1.47이고 크기가 5㎛인 폴리메타크릴계 유기 입자를 2중량부를 균일혼합하여 압출한 두께 2.0mm의 확산 기재층에 수용성 포름아미딘계 자외선 흡수제(ZIKASORB-WR, 지코)를 5중량부, 물 95중량부로 구성된 코팅액을 롤코팅 방식으로 도포한 후 건조하여 200nm 두께의 코팅층이 형성된 확산판을 제조하였다. 하기에 기재된 측정 평가를 실시하여 표 1에 그 결과를 나타냈다.
(실시예 2)
폴리스티렌-메틸메타크릴레이트 코폴리머(MS200, 스미토모화학) 100중량부와 굴절률이 1.47이고 크기가 5㎛인 폴리메타크릴계 유기 입자를 2중량부를 균일혼합하여 압출한 두께 2.0mm의 확산 기재층에 수용성 포름아미딘계 자외선 흡수제(ZIKASORB-WR, 지코)를 5중량부, 계면활성제(SAT-6C, 일본순약사제)를 1중량부, 물 94중량부로 구성된 코팅액을 롤코팅 방식으로 도포한 후 건조하여 200nm 두께의 코팅층이 형성된 확산판을 제조하였다. 하기에 기재된 측정 평가를 실시하여 표 1에 그 결과를 나타냈다.
(실시예 3)
폴리스티렌-메틸메타크릴레이트 코폴리머(MS200, 스미토모화학) 100중량부와 굴절률이 1.47이고 크기가 5㎛인 폴리메타크릴계 유기 입자를 2중량부를 균일혼합하여 압출한 두께 2.0mm의 확산 기재층에 수용성 포름아미딘계 자외선 흡수제(ZIKASORB-WR, 지코)를 5중량부, 계면활성제(SAT-6C, 일본순약)를 1중량부, 물 94중량부로 구성된 코팅액을 롤코팅 방식으로 도포한 후 건조하여 500nm 두께의 코팅층이 형성된 확산판을 제조하였다. 하기에 기재된 측정 평가를 실시하여 표 1에 그 결과를 나타냈다.
(비교예 1)
폴리스티렌-메틸메타크릴레이트 코폴리머(MS200, 스미토모화학) 100중량부와 굴절률이 1.47이고 크기가 5㎛인 폴리메타크릴계 유기 입자를 2중량부를 균일혼합하여 1.95mm의 코어층을 형성시키고, 폴리스티렌-메틸메타크릴레이트 코폴리머(MS200, 스미토모화학) 100중량부와 굴절률이 1.47이고 크기가 5㎛인 폴리메타크릴계 유기 입자 0.1중량부 및 포름아미딘계 자외선 흡수제(ZIKASORB, 지코) 1중량부를 혼합한 후 코어층의 양쪽 표면에 0.05mm의 표층을 용융압출 가공하여 이루어진 전체 두께 2.0mm의 확산판을 제조하였다. 하기에 기재된 측정 평가를 실시하여 표 1에 그 결과를 나타냈다.
(비교예 2)
폴리스티렌-메틸메타크릴레이트 코폴리머(MS200, 스미토모화학) 100중량부와 굴절률이 1.47이고 크기가 5㎛인 폴리메타크릴계 유기 입자를 2중량부를 균일혼합하여 두께 2.0mm의 확산 기재층에 지용성 벤조페논계 자외선 흡수제(PR25, 클라이언트)를 5중량부, 메틸에틸케톤 60중량부와 아이소프로필알코올 35중량부로 구성된 코팅액을 롤코팅 방식으로 도포한 후 건조하여 500nm 두께의 코팅층이 형성된 확산판을 제조하였다. 하기에 기재된 측정 평가를 실시하여 표 1에 그 결과를 나타냈다.
평가한 방법에 대해서는 하기와 같다.
1. 헤이즈(%)
제조된 샘플을 60x60mm으로 각각 3개씩 가공하여, 항온항습(25℃, 50%Rh)에서 24시간 보관한 후, 헤이즈 미터(HRM-150, 무라카미)를 이용하여 측정하였다.
2. 전광선 투과율(%)
제조된 샘플을 60x60mm으로 각각 3개씩 가공하여, 항온항습(25℃, 50%Rh)에서 24시간 보관한 후, 헤이즈 미터(HRM-150, 무라카미)를 이용하여 측정하였다.
3. 용매 잔존율(%)
제조된 샘플을 항온항습(25℃, 50%Rh)에서 24시간 보관한 후, TGA(Q50, TA Ins.)를 이용하여 분당 10℃씩 150℃까지 승온시킨 후, 100℃까지 무게 감소율을 분석하였다. 이때 무게 감소율이 0.2% 이하인 경우, TGA상의 오차범위이므로 용매가 없다고 판단한다.
4. 표면 상태
제조된 샘플을 100*100mm로 가공하여 항온항습(25℃, 50%Rh)에서 24시간 보관한 후, 편광현미경(올림푸스)와 3-D 현미경(키엔스)를 이용하여 표면상태를 관찰하였다. 이 때 얼룩이 1군데를 초과하면 투과율 및 휘도에 영향을 주므로 NG로 평가한다.
5. 황변(ㅿYI)
제조된 샘플을 샘플을 항온항습(25℃, 50%Rh)에서 24시간 보관한 후, 수은등을 이용한 노화시험기(오성과학)를 이용하여 75℃, 500hr 동안 방치한 후, 색차계(UV-2450, 시마즈)를 이용하여 황변 지수(Yellowness Index) 변화값을 측정하였다. 이 때 황변 지수 변화값이 △5를 미만인 경우 투과율 및 휘도의 경시변화가 없다고 판단한다.
6. 표면 저항값(Ω/□)
제조된 샘플을 100x100mm으로 가공한 후 표면저항 측정기(mCP-HT450, 일본 미츠비시 케미컬 사제)를 이용하여 각각 다른 다섯 점을 측정하여 평균값을 계산하 였다. 측정 시, 전압은 500V로 고정하고 시작 후 30초 후의 수치로 측정하였다.
(표 1)
구분 코팅층
두께		 헤이즈
(%)		 전광선
투과율(%)		 용 매
잔존율(%)		 표면
상태		 ㅿYI
(500hr)		 표면　　 저항값　
(Ω/□)
실시예 1 200nm 99.5 65.7 0.2% 이하 OK 3.62 1013 Ω/□ 초과
실시예 2 200nm 99.5 65.3 0.2% 이하 OK 3.77 109 Ω/□ 이하
실시예 3 500nm 99.5 65.2 0.2% 이하 OK 3.41 109 Ω/□ 이하
비교예 1 50㎛ 99.6 64.9 0.2% 이하 OK 7.45 1013 Ω/□ 초과
비교예 2 500nm 99.5 65.2 3.2% NG 6.30 1013 Ω/□ 초과
본 발명에 따르면 수용성 자외선 흡수제를 포함하는 코팅액을 확산 기재층에 도포/건조하여 형성된 코팅층을 갖는 광확산판으로서 종래의 광확산판 제조공정상에서 발생하는 열로 인한 자외선 흡수제의 분해/증발과 이로 인해 나타나는 공정상의 문제점을 해결할 수 있었다. 따라서, 장시간 황변현상이 없고 향상된 내구성 및 내후성을 가질 수 있고, 생산 공정이 단순화되고, 생산안정성 역시 우수하고, 환경친화적이다.

Claims (6)

  1. 투명수지의 기재 내에 확산제를 포함하는 확산 기재층의 상측 및 하측 중 적어도 일측에, 수용성 포름아미딘계 자외선 흡수제를 포함하는 코팅액을 도포하여 0.001∼10㎛의 코팅층이 형성된 광확산판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 코팅액은 수용성 자외선 흡수제 및 수용성 용제를 포함하고,
    상기 수용성 자외선 흡수제는, 코팅액 100중량부에 대하여 0.01~50중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 상기 코팅액은 대전 방지제 또는 산화제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 포함하고,
    상기 첨가제는, 코팅액 100중량부에 대하여 0.01~10중량부 포함되는 것을 특징으로 하는 광확산판.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항의 광확산판을 구비한 백라이트 장치.
  6. 제5항의 백라이트 장치를 구비한 액정표시장치.
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