KR20050106716A - Brightness enhancement film for liquid crystal display and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름의 제조 방법은 고분자 수지와 코어 쉘 구조의 유기 입자를 용융시키는 단계, 용융된 고분자 수지 및 유기 입자를 냉각롤을 이용하여 냉각시켜 고분자 필름으로 제조하는 단계, 고분자 필름을 어느 한 방향으로 열연신처리하는 단계를 포함하고, 코어 쉘 구조의 유기 입자는 상기 고분자 필름 내에 분포한다. 따라서, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름의 제조 방법은 단일층 또는 수개층만으로 반사 편광 특성을 가지도록 형성하여 휘도 강화 필름의 제조 공정을 단순화시킨다.Method for producing a brightness enhancement film for a liquid crystal display device according to the present invention comprises the steps of melting the polymer resin and the organic particles of the core shell structure, cooling the molten polymer resin and organic particles using a cooling roll to produce a polymer film And thermally stretching the polymer film in either direction, wherein the organic particles of the core shell structure are distributed in the polymer film. Therefore, the method of manufacturing a brightness enhancement film for a liquid crystal display according to the present invention is formed to have reflective polarization characteristics with only a single layer or several layers, thereby simplifying the manufacturing process of the brightness enhancement film.
Description
본 발명은 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a brightness enhancement film for a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어져, 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하는 표시 장치이다.The liquid crystal display is one of the most widely used flat panel display devices. The liquid crystal display includes two display panels on which a field generating electrode is formed and a liquid crystal layer interposed therebetween. It is a display device which controls the transmittance | permeability of the light which passes through a liquid crystal layer by rearranging.
이러한 액정 표시 장치는 광을 발생시키는 백라이트부, 백라이트에서 발생된 광의 휘도를 균일하게 하는 광학 필름부 및 균일한 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시부를 포함한다.Such a liquid crystal display includes a backlight unit for generating light, an optical film unit for uniforming the luminance of light generated in the backlight, and a display unit for displaying an image using uniform light.
이 중 광학 필름부는 확산 필름, 프리즘 필름 및 휘도 강화 필름 등으로 이루어지고, 휘도 강화 필름은 수백 층 이상의 필름이 적층되어 있어서 140 내지 440μm의 두꺼운 두께를 가지며, 제조 공정이 복잡하다. Among these, the optical film portion includes a diffusion film, a prism film, a brightness enhancement film, and the like, and the brightness enhancement film has a thick thickness of 140 to 440 μm because several hundred or more layers are laminated, and the manufacturing process is complicated.
또한, 광학 필름부의 확산 필름, 프리즘 필름 및 휘도 강화 필름은 각각 별도로 형성되어 서로 소정 간격을 가지며 배치된다. In addition, the diffusion film, the prism film, and the brightness enhancement film of the optical film portion are each formed separately and are disposed at a predetermined interval from each other.
그러나, 액정 표시 장치가 대형화됨에 따라 서로 다른 재질의 확산 필름, 프리즘 필름 및 휘도 강화 필름은 온도 및 습도에 의해 팽창되는 정도가 서로 더 달라지게 되며, 이러한 팽창 정도의 불균일에 의해 움(waviness)이 발생하기 쉽다. 그리고, 이러한 광학 필름부의 움(wrinkle)에 의해 얼룩 등의 디스플레이 불량이 발생한다. However, as the size of the liquid crystal display increases, the degree of expansion of the diffusion film, the prism film, and the brightness enhancement film of different materials are different from each other due to temperature and humidity. Easy to occur And display defects, such as an unevenness, generate | occur | produce by the wrinkle of this optical film part.
본 발명의 기술적 과제는 제조 공정이 단축되며, 움의 발생을 감소시키는 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a brightness enhancement film for a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, which shorten a manufacturing process and reduce generation of hum.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름의 제조 방법은 고분자 수지와 코어 쉘 구조의 유기 입자를 용융시키는 단계, 상기 용융된 고분자 수지 및 유기 입자를 냉각롤을 이용하여 냉각시켜 고분자 필름으로 제조하는 단계, 상기 고분자 필름을 어느 한 방향으로 열연신처리하는 단계를 포함하고, 상기 코어 쉘 구조의 유기 입자는 상기 고분자 필름 내에 분포하는 것이 바람직하다. Method for manufacturing a brightness enhancement film for a liquid crystal display device according to the present invention comprises the steps of melting the polymer resin and the organic particles of the core shell structure, by cooling the molten polymer resin and organic particles using a cooling roll to produce a polymer film And thermally stretching the polymer film in one direction, and the organic particles having the core shell structure are preferably distributed in the polymer film.
또한, 상기 코어 쉘 구조의 유기 입자는 메타아크릴레이트-부타디엔-스티렌으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable that the organic particle | grains of the said core shell structure are comprised with methacrylate-butadiene-styrene.
또한, 상기 고분자 수지는 폴리카보네이트계, 폴리에틸렌테레프탈레이트계, 폴리이미드계, 폴리술폰계, 폴리메틸메타아크릴레이트계, 폴리스티렌계, 폴리비닐클로라이드계, 폴리비닐알코올계, 폴리노르보넨계, 이들간의 공중합체 또는 유도체 필름 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다. In addition, the polymer resin is a polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyimide, polysulfone, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polynorbornene, It is preferable that it is either selected from a copolymer or a derivative film.
또한, 상기 고분자 수지 및 금속 입자는 분말 형상이며, 상기 고분자 수지 및 금속 입자를 용융시키는 온도는 유리 전이 온도 내지 유리 전이 온도 + 180도인 것이 바람직하다. In addition, the polymer resin and the metal particles are in a powder form, and the temperature at which the polymer resin and the metal particles are melted is preferably a glass transition temperature to a glass transition temperature + 180 degrees.
또한, 상기 냉각롤의 온도는 100도 내지 140도인 것이 바람직하다. In addition, the temperature of the cooling roll is preferably 100 degrees to 140 degrees.
또한, 상기 용융되는 상기 고분자 수지는 100 중량%, 상기 유기 입자는 1 중량% 내지 30 중량%인 것이 바람직하다. In addition, the molten polymer resin is preferably 100% by weight, the organic particles are preferably 1% to 30% by weight.
또한, 상기 고분자 필름의 열연신처리 온도는 고분자 필름의 유리 전이 온도 내지 유리 전이 온도 + 100도인 것이 바람직하다. In addition, the thermal stretching temperature of the polymer film is preferably a glass transition temperature to a glass transition temperature + 100 degrees of the polymer film.
또한, 상기 열연신된 상기 고분자 필름의 길이는 열연신되기 전의 길이보다 1.1 배 내지 8배 더 큰 것이 바람직하다. In addition, the length of the thermally stretched polymer film is preferably 1.1 to 8 times larger than the length before the heat stretching.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름은 고분자 필름 내에 코어 쉘 구조의 복수개의 유기 입자가 분포되어 있는 것이 바람직하다. Moreover, in the brightness enhancement film for liquid crystal display devices which concerns on this invention, it is preferable that some organic particle | grains of a core-shell structure are distributed in a polymer film.
또한, 상기 고분자 필름은 어느 한 방향으로 열연신처리되어 있는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable that the said polymer film is heat-stretched in either direction.
또한, 상기 고분자 필름은 폴리카보네이트계, 폴리에틸렌테레프탈레이트계, 폴리이미드계, 폴리술폰계, 폴리메틸메타아크릴레이트계, 폴리스티렌계, 폴리비닐클로라이드계, 폴리비닐알코올계, 폴리노르보넨계, 이들간의 공중합체 또는 유도체 필름 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다. In addition, the polymer film is a polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyimide, polysulfone, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polynorbornene, It is preferable that it is either selected from a copolymer or a derivative film.
또한, 상기 코어 쉘 구조의 유기 입자는 메타아크릴레이트-부타디엔-스티렌으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. Moreover, it is preferable that the organic particle | grains of the said core shell structure are comprised with methacrylate-butadiene-styrene.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름의 제조 방법은 확산 필름 위에 제1 자외선 가교제를 적하하는 단계, 상기 제1 자외선 가교제를 상기 확산 필름 위에 균일하게 도포하는 단계, 상기 제1 자외선 가교제 위에 휘도 강화 필름을 위치시키는 단계, 상기 휘도 강화 필름 위에 제2 자외선 가교제를 적하하는 단계, 상기 제2 자외선 가교제를 상기 휘도 강화 필름 위에 균일하게 도포하는 단계, 상기 제2 자외선 가교제 위에 프리즘 필름을 위치시키는 단계, 상기 제1 및 제2 자외선 가교제에 자외선을 조사하는 단계를 포함하고, 상기 휘도 강화 필름은 고분자 필름 내에 코어 쉘 구조의 복수개의 유기 입자가 분포되어 있는 것이 바람직하다. In addition, the method of manufacturing a brightness enhancement film for a liquid crystal display device according to the present invention comprises the steps of dropping a first ultraviolet crosslinking agent on the diffusion film, uniformly applying the first ultraviolet crosslinking agent on the diffusion film, the first ultraviolet crosslinking agent Positioning a brightness enhancing film thereon, dropping a second ultraviolet crosslinking agent on the brightness enhancing film, uniformly applying the second ultraviolet crosslinking agent on the brightness enhancing film, positioning a prism film on the second ultraviolet crosslinking agent And irradiating ultraviolet rays to the first and second ultraviolet crosslinking agents, wherein the brightness enhancement film has a plurality of organic particles having a core shell structure in the polymer film.
또한, 상기 제1 및 제2 자외선 가교제는 스핀 코팅법 또는 블레이딩법을 이용하여 각각 상기 확산 필름 및 휘도 강화 필름 위에 균일하게 도포하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that the first and second ultraviolet crosslinking agents are uniformly coated on the diffusion film and the brightness enhancement film, respectively, by using a spin coating method or a blading method.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 영상을 표시하는 표시부, 상기 표시부에 광을 공급하는 백라이트부, 상기 표시부 및 백라이트부 사이에 위치하며, 확산 필름, 프리즘 필름 및 휘도 강화 필름을 포함하는 광학 필름부를 포함하고, 상기 휘도 강화 필름은 고분자 필름 내에 코어 쉘 구조의 복수개의 유기 입자가 분포되어 있는 것이 바람직하다. In addition, the liquid crystal display according to the present invention is an optical film including a display unit for displaying an image, a backlight unit for supplying light to the display unit, the display unit and the backlight unit, and including a diffusion film, a prism film and a brightness enhancement film It is preferred that the luminance-enhanced film has a plurality of organic particles having a core shell structure in the polymer film.
또한, 상기 확산 필름 위에 휘도 강화 필름이 형성되어 있고, 상기 휘도 강화 필름 위에 프리즘 필름이 형성되어 있는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that a brightness enhancement film is formed on the diffusion film, and a prism film is formed on the brightness enhancement film.
또한, 상기 확산 필름 및 휘도 강화 필름은 제1 자외선 가교제에 의해 부착되어 있으며, 상기 휘도 강화 필름 및 프리즘 필름은 제2 자외선 가교제에 의해 부착되어 있는 것이 바람직하다. In addition, the diffusion film and the brightness enhancement film are preferably attached by a first ultraviolet crosslinking agent, and the brightness enhancement film and the prism film are preferably attached by a second ultraviolet crosslinking agent.
그러면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Then, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
이제 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a brightness enhancing film for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름을 포함하는 액정 표시 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display including a brightness enhancement film for a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름을 포함하는 액정 표시 장치(100)는 영상을 표시하기 위한 표시부(130), 표시부(130)의 하부에 위치하여 표시부(130)로 광을 공급하는 백라이트부(145), 표시부(130) 및 백라이트부(150) 사이에 개재되며, 백라이트부(150)에서 발생된 광의 휘도를 균일하게 하는 광학 필름부(140)를 포함한다. 또한, 표시부(130)는 박막 트랜지스터(TFT, thin film transistor) 표시판(131), 박막 트랜지스터 표시판(131)과 마주 보는 색필터 표시판(132) 및 이들 표시판(131, 132) 사이에 주입되는 액정층(135)으로 이루어진다. 그리고, 박막 트랜지스터 표시판(131) 및 색필터 표시판(132)의 외부에는 각각 하부 및 상부 편광판(133, 134)이 배치되어 있다. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 100 including the brightness enhancement film for a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention may be disposed below the display unit 130 and the display unit 130 for displaying an image. The optical film unit positioned between the backlight unit 145, the display unit 130, and the backlight unit 150 positioned to supply light to the display unit 130 and equalizes the luminance of light generated by the backlight unit 150 ( 140). In addition, the display unit 130 may include a thin film transistor (TFT) display panel 131, a color filter display panel 132 facing the thin film transistor array panel 131, and a liquid crystal layer injected between the display panels 131 and 132. It consists of 135. Lower and upper polarizers 133 and 134 are disposed outside the thin film transistor array panel 131 and the color filter panel 132, respectively.
박막 트랜지스터 표시판(131)에는 행렬의 형태로 배열되어 있는 복수의 화소 전극(도시하지 않음), 화소 전극에 선택적으로 신호를 전달하는 복수의 박막 트랜지스터(도시하지 않음), 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 복수의 게이트선(도시하지 않음)과 복수의 데이터선(도시하지 않음)이 구비되어 있다.The thin film transistor array panel 131 includes a plurality of pixel electrodes (not shown) arranged in a matrix form, a plurality of thin film transistors (not shown) for selectively transmitting signals to the pixel electrodes, and a plurality of thin film transistors connected to the thin film transistors. A gate line (not shown) and a plurality of data lines (not shown) are provided.
색필터 표시판(132)은 화소 전극과 함께 전계를 생성하는 공통 전극과 색상을 표시하기 위한 색필터를 포함한다. 화소 전극과 공통 전극에 전압을 인가하면 전계가 형성되어 그 사이에 위치한 액정 분자들의 배열을 변화시킨다.The color filter display panel 132 includes a common electrode for generating an electric field together with the pixel electrode, and a color filter for displaying color. When a voltage is applied to the pixel electrode and the common electrode, an electric field is formed to change the arrangement of liquid crystal molecules positioned therebetween.
백라이트부(150)는 빛을 생성하는 복수개의 램프(151)와 램프(151)로부터의 빛을 표시부(130)로 안내하기 위한 도광판(152)을 구비한다. 도 1에 도시한 램프 (151)는 램프(151)가 표시부(130) 및 도광판(150) 아래에 배치되는 직하형(direct type)이다. 도광판(150)은 표시부(130)의 아래에 위치하고, 표시부(130)에 대응하는 크기를 가진다. 도 1에 도시한 바와 같이, 도광판(150)은 균일한 두께를 가질 수도 있고, 두께가 점차 증가하거나 감소할 수도 있다.The backlight unit 150 includes a plurality of lamps 151 for generating light and a light guide plate 152 for guiding light from the lamps 151 to the display unit 130. The lamp 151 illustrated in FIG. 1 is a direct type in which the lamp 151 is disposed under the display unit 130 and the light guide plate 150. The light guide plate 150 is positioned under the display unit 130 and has a size corresponding to the display unit 130. As shown in FIG. 1, the light guide plate 150 may have a uniform thickness, and the thickness may increase or decrease gradually.
도광판(150)의 상부에는 표시부(130)로 향하는 빛의 휘도를 균일하게 하기 위한 광학 필름부(140)가 배치되며, 백라이트부(130)의 하부에는 도광판(150)으로부터 반사되는 빛을 다시 도광판(150) 쪽으로 반사시켜 광효율을 향상시키기 위한 반사판(160)을 배치한다. An optical film unit 140 is disposed on the upper part of the light guide plate 150 to uniform the luminance of the light directed toward the display unit 130, and the light reflected from the light guide plate 150 is again disposed below the backlight unit 130. The reflective plate 160 is disposed to reflect toward 150 to improve light efficiency.
광학 필름부(140)는 복수개의 광학 필름(optical film)으로 이루어진다. 즉, 광학 필름부(140)는 백라이트부(150)에서 발생된 광을 확산시켜 휘도 분포를 균일하게 하는 확산 필름(diffusion film)(141), 광원 중 P파는 투과하고 S파는 리사이클링(recycling)시켜 휘도를 향상시키는 휘도 강화 필름(brightness enhancement film)(142) 및 균일한 휘도 분포를 가지는 광을 집광하는 프리즘 필름(prism film)(143)으로 구성된다.The optical film unit 140 is composed of a plurality of optical films. That is, the optical film unit 140 diffuses the light generated from the backlight unit 150 to diffuse the film (diffusion film) 141 to uniform the luminance distribution, the P wave of the light source is transmitted and the S wave is recycled (recycled) A brightness enhancement film 142 for improving brightness and a prism film 143 for collecting light having a uniform brightness distribution.
확산 필름(141) 위에 휘도 강화 필름(142)이 형성되어 있고, 휘도 강화 필름(142) 위에 프리즘 필름(143)이 형성되어 있다. The brightness enhancement film 142 is formed on the diffusion film 141, and the prism film 143 is formed on the brightness enhancement film 142.
이러한 확산 필름(141) 및 휘도 강화 필름(142)은 제1 자외선 가교제(146)에 의해 부착되어 있고, 휘도 강화 필름(142) 및 프리즘 필름(143)은 제2 자외선 가교제(147)에 의해 부착되어 광학 필름부(140)는 일체형으로 형성되어 있다. The diffusion film 141 and the brightness enhancement film 142 are attached by the first ultraviolet crosslinking agent 146, and the brightness enhancement film 142 and the prism film 143 are attached by the second ultraviolet crosslinking agent 147. Thus, the optical film portion 140 is integrally formed.
이와 같이, 확산 필름(141), 휘도 강화 필름(142) 및 프리즘 필름(143)을 일체형으로 형성함으로써 온도 및 습도에 의해 팽창되는 정도가 서로 다른 확산 필름(141), 휘도 강화 필름(142) 및 프리즘 필름(143)사이에 움이 발생하는 것을 방지한다. As such, the diffusion film 141, the brightness enhancement film 142, and the prism film 143 are integrally formed so that the diffusion film 141, the brightness enhancement film 142, and the degree of expansion due to temperature and humidity are different from each other. It is possible to prevent the generation of space between the prism films 143.
도 2 및 도 3에는 각각 휘도 강화 필름의 사시도 및 유기 입자의 화학식이 도시되어 있다. 2 and 3 show a perspective view of the brightness enhancement film and the chemical formula of the organic particles, respectively.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 휘도 강화 필름(142)은 연신된 코어 쉘 구조의 유기 입자(79)를 함유한 고분자 필름이며, 코어 쉘(core shell) 구조의 유기 입자(79)는 메타아크릴레이트-부타디엔-스티렌(methacylate butadiene styrene, MBS)으로 구성되어 있다. As shown in Figs. 2 and 3, the brightness enhancement film 142 is a polymer film containing the elongated core shell structure of the organic particles 79, the organic shell 79 of the core shell structure (core shell) It consists of methacrylate butadiene styrene (MBS).
코어 쉘 구조에서 코어(core)부는 부타디엔(butadiene) 및 스티렌(styrene)이 크로스 링크된(cross-linked) 부분이고, 쉘(shell)부는 코어부의 주위를 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethyl methacrylate, PMMA)가 둘러싸고 있는 부분이다.In the core shell structure, the core portion is a butadiene and styrene cross-linked portion, and the shell portion is polymethyl methacrylate (PMMA) around the core portion. Is the surrounding part.
즉, 부타디엔과 스티렌이 망사 구조로 서로 연결되어 있고, 이러한 망사 구조의 부타디엔 및 스티렌의 주변을 폴리메틸메타아크릴레이트가 둘러싸고 있는 형태이다. That is, butadiene and styrene are connected to each other in a mesh structure, and polymethylmethacrylate surrounds the butadiene and styrene of the mesh structure.
도 3에서 Sty는 스티렌(styrene), BuD는 부타디엔(Butadiene), acrylate는 메타아크릴레이트(methacylate), 메틸메타아크릴레이트(methyl methacylate)를 의미한다. In FIG. 3, Sty is styrene, BuD is butadiene, and acrylate means methacrylate and methyl methacrylate.
이러한 휘도 강화 필름(142)은 어느 한 방향으로 열연신처리되어 있으므로 코어 쉘 구조의 유기 입자(79)의 연신된 방향과 연신되지 않은 방향사이에 굴절률의 차이가 발생하여 반사 편광 특성이 구현된다. 즉, 연신된 코어 쉘 구조의 유기 입자(79)에 의해 P파는 통과하고 S파는 반사되어 반사 편광 특성이 구현된다. Since the luminance-enhancing film 142 is thermally stretched in one direction, a difference in refractive index occurs between the stretched direction and the unstretched direction of the organic particles 79 of the core shell structure, thereby implementing reflective polarization characteristics. That is, P waves pass through and S waves reflect by the organic particles 79 having the elongated core shell structure, thereby implementing reflective polarization characteristics.
열연신된 휘도 강화 필름(142)의 길이는 열연신되기 전의 길이보다 1.1 배 내지 8배 더 큰 것이 바람직하다.The length of the heat-stretched brightness enhancement film 142 is preferably 1.1 to 8 times larger than the length before heat stretching.
도 1에 도시한 바와 같이, 백라이트부(150)에서 발생한 광은 P파와 S파를 포함하며, 반사 편광 특성을 가지는 휘도 강화 필름(142)에 의해 P파는 통과하고 S파는 반사되며, P파만이 표시부로 공급된다. As shown in FIG. 1, the light generated by the backlight unit 150 includes P waves and S waves, and P waves pass and S waves are reflected by the brightness enhancement film 142 having reflective polarization characteristics. It is supplied to the display unit.
따라서, 250 내지 800nm 파장의 광에 대해 휘도 강화 필름(142)은 P파는 투과시키며, S파는 반사시킨다. 그리고, 휘도 강화 필름(142)에서 반사된 S파는 반사판(160)에 의해 다시 반사되어 P'파 및 S'파가 되며, 이중 P'파는 투과되고, S'파는 휘도 강화 필름(142)에서 반사되고 반사판(160)에 의해 다시 반사된다. 이와 같은 과정을 반복함으로써 연신된 코어 쉘 구조의 유기 입자(79)를 함유한 고분자 필름인 휘도 강화 필름(142)을 통과하는 P파의 양이 커지게 되어 휘도가 증가된다. Accordingly, the luminance-enhancing film 142 transmits P waves and reflects S waves with respect to light having a wavelength of 250 to 800 nm. In addition, the S-waves reflected by the luminance-enhancing film 142 are reflected back by the reflecting plate 160 to become P 'waves and S' waves, the double P 'waves are transmitted, and the S' waves are reflected by the luminance-enhancing film 142. And is reflected back by the reflecting plate 160. By repeating such a process, the amount of P waves passing through the brightness enhancement film 142, which is a polymer film containing the stretched core shell structure of the organic particles 79, is increased to increase the brightness.
종래의 휘도 강화 필름(142)은 수백 층 이상의 필름이 적층되어 있어서 140 내지 440μm의 두꺼운 두께를 가지며, 제조 공정이 복잡하였으나, 본 발명의 일 실시예와 같은 휘도 강화 필름(142)은 단일층 또는 수개층만으로 반사 편광 특성을 가지므로 휘도 강화 필름(142)의 두께가 얇아지며, 제조 공정이 단순화된다. Conventional brightness enhancement film 142 has a thick thickness of 140 to 440μm because more than a hundred layers of films are stacked, the manufacturing process is complicated, but the brightness enhancement film 142 as one embodiment of the present invention is a single layer or Since only a few layers have reflective polarization characteristics, the thickness of the brightness enhancement film 142 becomes thin, and the manufacturing process is simplified.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름(142)의 제조 방법에 대해 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing the brightness enhancement film 142 for a liquid crystal display device according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 4 to 5.
도 4에 도시한 바와 같이, 분말 형상의 고분자 수지(33) 및 분말 형상의 코어 쉘 구조의 유기 입자(79)를 유리 전이 온도(Glass Transition temperature, Tg)에서부터 유리 전이 온도 + 180도까지의 온도에서 캐스팅 성형을 실시한다.As shown in FIG. 4, the powdery polymer resin 33 and the organic particles 79 of the powdery core shell structure are subjected to a temperature from the glass transition temperature (Tg) to the glass transition temperature + 180 degrees. Perform casting molding at
캐스팅 성형 공정은 분말 형상의 고분자 수지(33)와 분말 형상의 유기 입자(79)를 고온의 용기(33)에서 용융시켜 액체화된 고분자 수지에 코어 쉘 구조의 유기 입자(79)가 용융 분산(melt dispersion)되도록 하고, 100도 내지 140도의 냉각롤(66)을 이용하여 고분자 필름(142)을 제조하는 공정이다. The casting molding process melts and disperses the powdery polymer resin 33 and the powdery organic particles 79 in a high temperature container 33 to melt-disperse the organic particles 79 of the core shell structure in the liquidated polymer resin. dispersion), and a process of manufacturing the polymer film 142 using the cooling roll 66 of 100 to 140 degrees.
이 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 메타아크릴레이트-부타디엔-스티렌으로 구성되는 코어 쉘 형상의 유기 입자(79)는 고분자 필름(142) 내에 분포한다. In this case, as shown in FIG. 5, the core shell-shaped organic particles 79 composed of methacrylate-butadiene-styrene are distributed in the polymer film 142.
고분자 수지(33)는 폴리카보네이트계, 폴리에틸렌테레프탈레이트계, 폴리이미드계, 폴리술폰계, 폴리메틸메타아크릴레이트계, 폴리스티렌계, 폴리비닐클로라이드계, 폴리비닐알코올계, 폴리노르보넨계, 이들간의 공중합체 또는 유도체 필름 중에서 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다. The polymer resin 33 is polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyimide, polysulfone, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polynorbornene, It is preferable that it is either selected from a copolymer or a derivative film.
그리고, 용융되는 고분자 수지(33)는 100 중량%, 유기 입자(79)는 1 중량% 내지 30 중량%인 것이 바람직하다. The molten polymer resin 33 is preferably 100% by weight, and the organic particles 79 are preferably 1% by weight to 30% by weight.
다음으로, 도 6에 도시한 바와 같이, 휘도 강화 필름(142)을 어느 한 방향 즉, X 방향으로 열연신처리하여 고분자 필름 내의 유기 입자(79)의 X 방향의 크기를 크게 함으로써 편광이 되도록 한다. 즉, 코어 쉘 형상의 유기 입자(79)의 연신된 방향과 연신되지 않은 방향간의 굴절율 차이로 인해 휘도 강화 필름은 반사 편광 특성을 구현한다. Next, as shown in FIG. 6, the luminance-enhancing film 142 is thermally stretched in one direction, that is, in the X direction, to increase polarization by increasing the size of the X direction of the organic particles 79 in the polymer film. . That is, due to the difference in refractive index between the stretched direction and the non-stretched direction of the core shell-shaped organic particles 79, the brightness enhancement film realizes the reflective polarization characteristic.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름(142)을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법에 대해 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다. A method of manufacturing a liquid crystal display device including the brightness enhancement film 142 for a liquid crystal display device of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
우선, 도 7에 도시한 바와 같이, 확산 필름(141) 위에 용액 형태의 제1 자외선 가교제(146)를 적하한다. First, as shown in FIG. 7, the first ultraviolet crosslinking agent 146 in the form of a solution is dropped on the diffusion film 141.
다음으로, 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 제1 자외선 가교제(146)를 확산 필름(141) 위에 균일하게 도포한다. Next, as shown in FIGS. 8A and 8B, the first ultraviolet crosslinking agent 146 is uniformly coated on the diffusion film 141.
즉, 도 8a에 도시한 바와 같이, 스핀 코팅(spin coating)법으로 확산 필름(141)을 회전시켜 확산 필름(141) 위에 제1 자외선 가교제(146)를 일정 두께로 균일하게 도포하거나, 도 8b에 도시한 바와 같이, 블레이딩(blading)법으로 확산 필름(141)을 회전시켜 확산 필름(141) 위에 제1 자외선 가교제(146)를 롤러(55)를 이용하여 일정 두께로 균일하게 도포한다. That is, as shown in FIG. 8A, the diffusion film 141 is rotated by spin coating to uniformly apply the first ultraviolet crosslinking agent 146 to the diffusion film 141 to a predetermined thickness, or FIG. 8B. As shown in FIG. 1, the diffusion film 141 is rotated by a blading method to uniformly apply the first ultraviolet crosslinking agent 146 to the diffusion film 141 to a predetermined thickness using the roller 55.
다음으로, 도 9a 및 도 9b에 도시한 바와 같이, 제1 자외선 가교제(146) 위에 휘도 강화 필름(142)을 위치시킨다. 휘도 강화 필름(142)은 코어 쉘 형상의 유기 입자(79)를 함유한 고분자 필름이며, 소정 방향으로 연신되어 연신된 방향과 연신되지 않은 방향간의 굴절률의 차이가 있다. Next, as shown in FIGS. 9A and 9B, the brightness enhancement film 142 is positioned on the first ultraviolet crosslinking agent 146. The brightness enhancement film 142 is a polymer film containing the core-shell-shaped organic particles 79, and there is a difference in refractive index between the direction stretched and unstretched in a predetermined direction.
이러한 연신된 코어 쉘 형상의 유기 입자(79)를 함유한 고분자 필름은 반사 편광 특성을 가진다. 즉, 광학적 이방성을 가지는 코어 쉘 형상의 유기 입자(79)에 의해 P파는 통과하고 S파는 반사되어 반사 편광 특성이 구현된다. The polymer film containing such elongated core shell-shaped organic particles 79 has reflective polarization characteristics. That is, the P-wave passes and the S-waves are reflected by the core shell-shaped organic particles 79 having optical anisotropy, thereby implementing reflective polarization characteristics.
따라서, 휘도 강화 필름(142)은 P파는 투과시키며, S파는 반사시킨다. 그리고, 휘도 강화 필름(142)에서 반사된 S파는 반사판(160)에 의해 다시 반사되어 P'파 및 S'파가 되며, 이중 P'파는 투과되고, S'파는 휘도 강화 필름(142)에서 반사되고 반사판(160)에 의해 다시 반사된다. 이와 같은 과정을 반복함으로써 휘도 강화 필름(142)을 통과하는 P파의 양이 커지게 되어 휘도가 증가된다.Therefore, the brightness enhancement film 142 transmits P waves and reflects S waves. In addition, the S-waves reflected by the luminance-enhancing film 142 are reflected back by the reflecting plate 160 to become P 'waves and S' waves, the double P 'waves are transmitted, and the S' waves are reflected by the luminance-enhancing film 142. And is reflected back by the reflecting plate 160. By repeating such a process, the amount of P waves passing through the brightness enhancement film 142 is increased, thereby increasing the brightness.
그리고, 휘도 강화 필름(142) 위에 용액 형태의 제2 자외선 가교제(147)를 적하한다. 그리고, 제2 자외선 가교제(147)를 확산 필름(141) 위에 균일하게 도포한다. Then, the second ultraviolet crosslinking agent 147 in the form of a solution is added dropwise onto the brightness enhancement film 142. Then, the second ultraviolet crosslinking agent 147 is uniformly coated on the diffusion film 141.
즉, 도 9a에 도시한 바와 같이, 스핀 코팅(spin coating)법으로 확산 필름(141)을 회전시켜 확산 필름(141) 위에 제2 자외선 가교제(147)를 일정 두께로 균일하게 도포하거나, 도 9b에 도시한 바와 같이, 블레이딩(blading)법으로 확산 필름(141)을 회전시켜 확산 필름(141) 위에 제2 자외선 가교제(147)를 롤러(55)를 이용하여 일정 두께로 균일하게 도포한다. That is, as shown in FIG. 9A, the diffusion film 141 is rotated by spin coating to uniformly apply the second ultraviolet crosslinking agent 147 to the diffusion film 141 to a predetermined thickness, or FIG. 9B. As shown in FIG. 2, the diffusion film 141 is rotated by a blading method to uniformly apply the second ultraviolet crosslinking agent 147 to the diffusion film 141 to a predetermined thickness using the roller 55.
다음으로, 도 10에 도시한 바와 같이, 제2 자외선 가교제(147) 위에 프리즘 필름(143)을 위치시킨다. 그리고, 제1 및 제2 자외선 가교제(146, 147)에 자외선(Ultra Violet, UV)을 조사하여 제1 자외선 가교제(146)로 확산 필름(141) 및 휘도 강화 필름(142)을 서로 부착시키고, 제2 자외선 가교제(147)로 휘도 강화 필름(142) 및 프리즘 필름(143)을 서로 부착시킨다. Next, as shown in FIG. 10, the prism film 143 is positioned on the second ultraviolet crosslinking agent 147. The first and second ultraviolet crosslinkers 146 and 147 are irradiated with ultraviolet rays (Ultra Violet, UV) to attach the diffusion film 141 and the brightness enhancing film 142 to each other with the first ultraviolet crosslinker 146. The brightness enhancing film 142 and the prism film 143 are attached to each other with the second ultraviolet crosslinking agent 147.
이와 같이, 액정 표시 장치의 광학 필름부(140)의 확산 필름(141), 휘도 강화 필름(142) 및 프리즘 필름(143)을 일체형으로 형성함으로써 확산 필름(141), 휘도 강화 필름(142) 및 프리즘 필름(143)사이에 움이 발생하는 것을 방지한다. As described above, the diffusion film 141, the brightness enhancement film 142, and the prism film 143 of the optical film unit 140 of the liquid crystal display device are integrally formed to form the diffusion film 141, the brightness enhancement film 142, and the like. It is possible to prevent the generation of space between the prism films 143.
상기에서는 제1 및 제2 자외선 가교제(146, 147)에 동시에 자외선을 조사하여 확산 필름(141) 및 휘도 강화 필름(142)과, 휘도 강화 필름(142) 및 프리즘 필름(143)을 동시에 부착시켰으나, 제1 자외선 가교제(146)에 자외선을 조사하여 확산 필름(141) 및 휘도 강화 필름(142)을 서로 부착시킨 후, 제2 자외선 가교제(147)를 도포하고, 그 위에 프리즘 필름(143)을 위치시킨 후, 제2 자외선 가교제(147)에 자외선을 조사하여 휘도 강화 필름(142) 및 프리즘 필름(143)을 서로 부착시킬 수도 있다. In the above, the first and second ultraviolet crosslinkers 146 and 147 are irradiated with ultraviolet rays at the same time so that the diffusion film 141 and the brightness enhancement film 142 and the brightness enhancement film 142 and the prism film 143 are simultaneously attached. After irradiating ultraviolet rays to the first ultraviolet crosslinking agent 146 to attach the diffusion film 141 and the brightness enhancement film 142 to each other, the second ultraviolet crosslinking agent 147 is applied and the prism film 143 is applied thereon. After positioning, the second ultraviolet crosslinking agent 147 may be irradiated with ultraviolet rays to attach the brightness enhancing film 142 and the prism film 143 to each other.
한편, 상기에서는 광학 필름부(140)을 일체형으로 제조하기 위해 제1 자외선 가교제(146)를 적하하는 공정, 제1 자외선 가교제(146)를 균일하게 도포하는 공정, 제1 자외선 가교제(146) 위에 휘도 강화 필름(142)을 위치시키고, 휘도 강화 필름(142) 위에 제2 자외선 가교제(147)를 적하하는 공정, 제2 자외선 가교제(147)를 균일하게 도포하는 공정, 제2 자외선 가교제(147) 위에 프리즘 필름(143)을 위치시키고, 제1 및 제2 자외선 가교제(146, 147)에 자외선을 조사하는 공정을 각각 별도의 설비에서 진행하였으나, 상기 제조 공정을 긴 롤(Roll) 위의 여러 부분에서 동시에 진행하는 롤 투 롤(Roll to Roll)방식의 연속 공정으로 일체형 광학 필름부를 제조할 수도 있다. On the other hand, in the above, the step of dropping the first ultraviolet crosslinking agent 146, the step of uniformly applying the first ultraviolet crosslinking agent 146 in order to manufacture the optical film portion 140 integrally, on the first ultraviolet crosslinking agent 146 Positioning the brightness enhancing film 142, dropping the second ultraviolet crosslinking agent 147 on the brightness enhancing film 142, applying the second ultraviolet crosslinking agent 147 uniformly, and the second ultraviolet crosslinking agent 147 While placing the prism film 143 thereon and irradiating the ultraviolet rays to the first and second ultraviolet crosslinkers 146 and 147 in separate facilities, the manufacturing process was performed in various parts on the long roll. It is also possible to manufacture an integrated optical film part by a continuous process of a roll to roll (Roll to Roll) method to proceed at the same time.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다. Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims also fall within the scope of the present invention.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름은 종래의 휘도 강화 필름과 달리, 연신된 코어 쉘 구조의 유기 입자를 함유한 고분자 필름을 형성함으로써 단일층 또는 수개층만으로 반사 편광 특성을 가지도록 형성하여 휘도 강화 필름의 제조 공정을 단순화시킨다.Unlike the conventional brightness enhancement film, the brightness enhancement film for a liquid crystal display according to the present invention forms a polymer film containing organic particles having an elongated core shell structure so as to have reflective polarization characteristics with only a single layer or several layers. Simplify the manufacturing process of the brightness enhancement film.
또한, 확산 필름, 휘도 강화 필름 및 프리즘 필름을 일체형으로 형성함으로써 온도 및 습도에 의해 팽창되는 정도가 서로 다른 확산 필름, 휘도 강화 필름 및 프리즘 필름사이에 움이 발생하는 것을 방지한다. In addition, by forming the diffusion film, the brightness enhancement film and the prism film integrally, it is possible to prevent the generation of the gap between the diffusion film, the brightness enhancement film and the prism film having different degrees of expansion by temperature and humidity.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름을 포함하는 액정 표시 장치의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display including a brightness enhancement film for a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름의 사시도이고,2 is a perspective view of a brightness enhancement film for a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention;
도 3은 코어 쉘 구조의 유기 입자의 화학식이고,3 is a chemical formula of organic particles of a core shell structure,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름의 제조 방법을 순서대로 도시한 도면이고,4 to 6 are views sequentially showing a method for manufacturing a brightness enhancement film for a liquid crystal display according to an embodiment of the present invention,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치용 휘도 강화 필름을 포함하는 액정 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 도시한 도면이다.7 to 10 are diagrams sequentially illustrating a method of manufacturing a liquid crystal display device including a brightness enhancement film for a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
141 : 확산 필름 142 : 휘도 강화 필름141: diffusion film 142: brightness enhancement film
143 : 프리즘 필름 144 : 고분자 필름143: prism film 144: polymer film
145 : 고분자 수지막 146 : 제1 자외선 가교제145: polymer resin film 146: first ultraviolet crosslinking agent
147 : 제2 자외선 가교제147: second ultraviolet crosslinking agent
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