KR20100001581A - Light diffusion plate, backlight device having the same and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광확산판, 이를 구비한 백라이트 장치 및 액정표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to a light diffusion plate, a backlight device having the same, and a liquid crystal display device.
광확산판에 사용되는 열가소성 수지로는 광을 투과시키는 성질이 뛰어난 메타크릴레이트계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 사이클로 올레핀계 수지, 폴리스티렌계 수지 등이 있다. 이러한 수지의 경우 광 투과성은 우수하나, 균일하게 빛을 분산시키는 광 확산성에 문제가 있어, 광확산 기능을 갖기 위해 여러 가지 광확산제를 첨가하여 사용하게 된다. 여기에 사용되는 광확산제는 일반적으로 굴절율이 1.3~1.7사이의 구상(球狀) 유기 및 무기 광확산제를 사용하고 있다. 그러나 광확산제의 함량이 증가할수록, 광확산율은 증가하나, 전광선 투과율은 저하되어 고휘도를 유지할 수 없게 되고 제조비용도 증가하게 된다. 반면, 광확산제의 함량을 낮추면, 광확산율이 저하되어 균일한 휘도를 유지할 수 없고 광원이 은폐되는 문제점이 있다. Thermoplastic resins used in the light diffusion plate include methacrylate resins, polycarbonate resins, cycloolefin resins, polystyrene resins, and the like, which are excellent in light transmitting properties. In the case of such a resin, the light transmittance is excellent, but there is a problem in light diffusing property of uniformly dispersing light, so that various light diffusing agents are added and used to have a light diffusing function. Generally, the light diffusing agent used here uses spherical organic and inorganic light diffusing agents with a refractive index of 1.3-1.7. However, as the content of the light diffusing agent increases, the light diffusion rate increases, but the total light transmittance decreases, so that high luminance cannot be maintained and manufacturing cost increases. On the other hand, when the content of the light diffusing agent is lowered, the light diffusion rate is lowered, so that the uniform brightness cannot be maintained and the light source is concealed.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 일본특허 공개10-2006-0096284 및 국내 특 허 공개 10-2006-0053337 에서는 광확산판 내부에 유기 광확산제 대신 발포성 기체를 사용하여 전광선 투과율 및 광확산율을 높이는 방법을 개시하였으나, 제조 비용이 비싸며, 광원 은폐성에 문제점이 있다.In order to solve this problem, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 10-2006-0096284 and Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2006-0053337 provide a method of increasing total light transmittance and light diffusion rate by using a foaming gas instead of an organic light diffusing agent inside a light diffusion plate. Although disclosed, the manufacturing cost is expensive, there is a problem in the light source concealment.
또한, 종래의 광확산판 제조 조성물과 같이, 구상의 유기 및 무기 광확산제를 혼합하여 굴절율 및 입자의 크기를 통해 광확산율 및 휘도를 조절하는 방법으로는 광확산율 및 전광선 투과율을 동시에 만족할 수 없게 되어 고휘도를 유지 할 수 없다.In addition, as in the conventional light diffusing plate manufacturing composition, a method of controlling the light diffusing rate and the luminance through the refractive index and the particle size by mixing spherical organic and inorganic light diffusing agents cannot satisfy the light diffusing rate and the total light transmittance at the same time. Can not maintain high brightness.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 표면이 불규칙한 형상의 유기 요철 입자를 광확산판에 내포시킴으로써, 소량을 사용하여도 광원에서 나오는 빛을 균일하게 확산시켜줌과 동시에 높은 전광선 투과율을 통해 고휘도를 가지는 광확산판, 이를 구비한 백라이트 장치 및 액정표시장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to include the organic irregularities of irregular surface shape in the light diffusion plate, evenly using a small amount of light from the light source The present invention provides a light diffusion plate having a high brightness through diffusion and high total light transmittance, a backlight device and a liquid crystal display device having the same.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 광확산판은 제1면과 제2면을 갖는 확산 기재층과, 상기 확산 기재층의 제1면 및 제2면중 적어도 어느 한면에 형성되는 기능성층과, 상기 확산 기재층 및 상기 기능성층 중에서 적어도 어느 한 층에 원형비(Circularity ratio) 0.5 내지 0.98을 가지며 내포된 유기 요철 입자로 이루어질 수 있다.In order to achieve the above object, the light diffusion plate according to the present invention includes a diffusion substrate layer having a first surface and a second surface, and a functional layer formed on at least one of the first and second surfaces of the diffusion substrate layer; In addition, at least one of the diffusion base layer and the functional layer may have organic circular irregularities having a circular ratio of 0.5 to 0.98.
상기 확산 기재층 또는 상기 기능성층은 스티렌계 또는 카보네이트계의 베이스 수지로 이루어질 수 있다.The diffusion base layer or the functional layer may be formed of a styrene-based or carbonate-based base resin.
상기 유기 요철 입자는 아크릴계로 이루어질 수 있다.The organic uneven particles may be made of acrylic.
상기 유기 요철 입자는 상기 확산 기재층 또는 상기 기능성층의 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.001~20중량부로 이루어질 수 있다.The organic uneven particles may be made from 0.001 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin of the diffusion base layer or the functional layer.
상기 유기 요철 입자는 평균입도가 0.1~50㎛일 수 있다.The organic uneven particles may have an average particle size of 0.1 ~ 50㎛.
상기 확산 기재층 또는 상기 기능성층은 유기 중공성 입자, 유기 광확산제 및 무기 광확산제 중 적어도 어느 하나를 더 포함하여 이루어질 수 있다.The diffusion substrate layer or the functional layer may further include at least one of organic hollow particles, an organic light diffusing agent, and an inorganic light diffusing agent.
상기 기능성층은 압출 공정 또는 코팅 공정을 통해 제조될 수 있다.The functional layer may be prepared through an extrusion process or a coating process.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 광확산판은 제1면과 제2면을 갖는 확산 기재층과, 상기 확산 기재층의 제1면 및 제2면중 적어도 어느 한면에 형성되는 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 유기 요철 입자를 갖는 코팅액으로 코팅되어 이루어질 수 있다.In order to achieve the above object, the light diffusion plate according to the present invention includes a diffusion substrate layer having a first surface and a second surface, and a coating layer formed on at least one of the first and second surfaces of the diffusion substrate layer. The coating layer may be formed by coating with a coating liquid having organic uneven particles.
상기 유기 요철 입자는 원형비(Circularity ratio)가 0.50~0.98일 수 있다.The organic uneven particles may have a circularity ratio of 0.50 to 0.98.
본 발명은 또한, 상기 광확산판을 구비한 백라이트 장치를 제공한다.The present invention also provides a backlight device having the light diffusion plate.
본 발명은 또한, 상기 백라이트 장치를 구비한 액정표시 장치를 제공한다.The present invention also provides a liquid crystal display device having the backlight device.
상기와 같이 하여 본 발명에 따른 광확산판, 이를 구비한 백라이트 장치 및 액정표시장치는 표면이 불규칙한 형상의 유기 요철 입자를 광확산판 내에 내포시킴으로써, 기존 광확산제의 함량 변화를 통해 발생하는 전광선 투과율 및 광확산율과 의 반비례 문제를 해결할 수 있었고, 종래 확산판 대비 더 적은 함량의 입자를 포함시켜 더 가볍고, 저렴한 특성을 유지할 수 있다. 이에, 조명 커버, 각종 간판 및 액정표시장치의 백라이트용 광확산판 등에 폭넓게 적용할 수 있다. As described above, the light diffusing plate, the backlight device having the same, and the liquid crystal display device according to the present invention include organic irregularities having irregular surfaces in the light diffusing plate, thereby generating total light generated by changing the content of the existing light diffusing agent. It was possible to solve the problem inversely related to the transmittance and light diffusivity, and to maintain lighter and cheaper properties by including a smaller amount of particles than the conventional diffusion plate. Therefore, the present invention can be widely applied to lighting covers, various signboards, and light diffusion plates for backlights of liquid crystal displays.
이하 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 본 발명의 일부 실시예에 대한 설명이므로 하기의 구체적인 기술 내용에 의해 본 발명이 한정되지 않으며, 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정된다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and examples. The following description is a description of some embodiments of the present invention, and the present invention is not limited by the following detailed description, and the scope of the present invention is determined by the matters described in the claims.
도 1a 내지 1e는 본 발명에 따른 광확산판(101~105)의 측단면도이다.1A to 1E are side cross-sectional views of
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 광확산판(101~105)은 제1면(111)과 제2면(112)을 갖는 확산 기재층(110)과, 상기 확산 기재층(110)의 제1면(111) 및 제2면(112)중 적어도 어느 한면에 형성되는 기능성층(120)과, 상기 확산 기재층(110) 및 상기 기능성층(120) 중에서 적어도 어느 한 층에 함유된 다수의 유기 요철 입자(130)를 포함한다.As illustrated, the
상기 확산 기재층(110)은 대략 평평하거나 완전히 평평한 제1면(111)과, 상기 제1면(111)의 반대면으로서 대략 평평하거나 완전히 평평한 제2면(112)을 포함한다. 이러한 확산 기재층(110)은 수지로 이루어지며, 그 내측에는 불규칙한 형상의 유기 요철 입자(130)가 분산 처리되어 있다. 상기 불규칙한 형상의 유기 요철 입자(130)는 종래의 구상 광확산제에 비해 빛의 산란 및 확산 성능이 뛰어나, 적은 함량으로도 동등 이상의 광확산율을 가질 수 있고, 전광선 투과율의 향상으로 인해 고휘도 특성을 갖는다.The
상기 확산 기재층(110)을 이루는 베이스 수지는 본 기술분야에서 사용되는 재료라면 모두 사용될 수 있다. 바람직하기로는, 가격이 저렴하며 광투과성이 높고, 내구성이 뛰어난 스티렌계 구조를 함유하는 수지라면 모두 포함되며, 열가소성 수지를 혼합하여 사용하는 것도 제한되지 않으며, 특히 스티렌계 수지, 스티렌-아크릴계 공중합체 수지, 스티렌-아크릴로니트릴계 공중합체 수지 중 선택되는 1종 이상인 것이 좋으며 폴리카보네이트계, 아크릴계를 혼합하여 사용하여도 무관하다.The base resin forming the
특히, 본 발명에서, 스티렌계 수지는 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택되는 어느 하나의 단독 중합체 또는 이들의 공중합체인 것이 바람직하다. In particular, in the present invention, the styrene resin is preferably a homopolymer or a copolymer of any one selected from styrene, α-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, and p-methoxystyrene.
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. The styrene-acrylic copolymer resin may include at least one selected from alkyl methacrylate, alkyl acrylate, cycloalkyl methacrylate, cycloalkyl acrylate, aryl methacrylate and aryl acrylate, and styrene and α-. It is preferably at least one copolymer selected from methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, and p-methoxy styrene.
또한, 스티렌-아크릴로니트릴계 공중합체 수지는 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 중 선택되는 하나 이상과 아크릴로니트릴 모노머와의 공중합체가 바람직하다. Further, the styrene-acrylonitrile copolymer resin is preferably a copolymer of an acrylonitrile monomer with at least one selected from styrene, α-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, and p-methoxystyrene. Do.
또한 아크릴계 수지는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트 등의 메타크릴산알킬에스테르; 메틸아크릴레 이트, 에틸아크릴레이트, 부틸아크릴레이트 등의 아크릴산알킬에스테르; 시클로헥실메타크릴레이트, 2-메틸시클로헥실메타크릴레이트, 디시클로펜타닐메타크릴레이트 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. Moreover, acrylic resin is methacrylic acid alkyl ester, such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate; Alkyl acrylates such as methyl acrylate, ethyl acrylate and butyl acrylate; Methacrylic acid cycloalkyl esters such as cyclohexyl methacrylate, 2-methylcyclohexyl methacrylate and dicyclopentanyl methacrylate; Acrylic acid cycloalkyl esters such as cyclohexyl acrylate and 2-methylcyclohexyl acrylate; Methacrylic acid aryl esters such as phenyl methacrylate and benzyl methacrylate; It is preferable that it is any one homopolymer or their copolymers chosen from acrylic acid aryl esters, such as phenyl acrylate and benzyl acrylate.
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. In addition, the polycarbonate resin is a linear and branched aromatic polycarbonate homopolymer, a polyester copolymer or a mixture of one or more thereof prepared by reacting dihydroxy phenol with phosgene or by reaction of dihydroxy phenol with a carbonate precursor. The group consisting of is preferred.
상기 확산 기재층(110)의 두께는 제한되지 않으나 대략 0.1~4mm 범위가 좋다. 확산 기재층(110)이 상기 범의의 두께를 가짐으로써, 광확산판으로서 필요한 강성이 얻어짐과 동시에, 확산 기재층(110)에서 광이 일부 흡수되어 투과율을 조절할 수 있다. The thickness of the
상기 기능성층(120)은 상기 확산 기재층(110)의 제1면(111) 또는/및 제2면(112)에 형성될 수 있다. 또한, 상기 기능성층(120) 역시 상기 확산 기재층(110)의 수지와 같은 재질의 수지를 사용할 수 있다. 필요에 따라서 확산 기재층(110)의 수지와 같은 수지를 사용할 수 있으며, 또한 서로 다른 수지를 사용할 수도 있다. 상기 기능성층(120)의 두께는 제한되지 않으나 대략 0.05~1.5mm 범위가 좋다. 상기 범위에서 보다 효과적으로 내구성이 얻어짐과 동시에, 광확산율을 달성할 수 있다. 또한, 상기 확산 기재층(110)과 상기 기능성층(120) 사이에 다른 층이 더 포함될 수 있으며, 본 발명에서 이를 한정하는 것은 아니다. 상기 기능성층(120)은 확산 기재층(110)의 어느 한 면에 직접 코팅하여 형성하거나, 시트 형태로 제조하여 접착할 수도 있다. 바람직하기로는 상기 기능성층(120)은 압출 공정 또는 코팅 공정을 통해 제조하는 것이 좋다.The
상기 유기 요철 입자(130)는 표면이 불규칙한 형상을 한다. 상기 유기 요철 입자(130)는 원형비(Circularity ratio, Rc)가 대략 0.50~0.98인 아크릴 화합물로 이루어질 수 있으며, 소량으로 높은 광확산율과 전광선 투과율을 발휘할 수 있다. The organic concave-
여기서, 원형비(Circularity Ratio)라 함은 아래의 수학식 1과 같이 둘레(Lp)와 동일한 길이의 둘레를 갖는 원의 면적(Ap)에 대한 면적(Aw)의 비로 정의되는 무차원 매개변수이다. 이러한 원형비는 1에 가까울수록 원형인 것으로 볼 수 있다.Here, the circular ratio is a dimensionless parameter defined as the ratio of the area Aw to the area Ap of a circle having the same length as the circumference Lp, as shown in Equation 1 below. . This circular ratio is closer to 1, it can be seen that the circular.
[수학식 1][Equation 1]
Rc = Aw/Ap = 4*π*Aw/Lp2 Rc = Aw / Ap = 4 * π * Aw / Lp 2
여기서, Aw는 면적, Lp는 둘레이다. Ap의 반지름이 r 이면 2πr = Lp 이고, Ap = πr2 = π*(Lp/(2π))2 = Lp2 / 4π 이므로 Aw / Ap = 4πAw / Lp2 이 된다.Where Aw is an area and Lp is a circumference. If the radius of Ap is r, 2πr = Lp and Ap = πr 2 = π * (Lp / (2π)) 2 = Lp 2 / 4π, so Aw / Ap = 4πAw / Lp 2 .
본 발명자는 상기 유기 요철 입자(130)의 원형비(Circularity)가 광확산율 및 광투과율에 매우 중요한 인자로 작용하는 것을 발견하였다. 원형비(Circularity)가0.50~0.98 범위에서 광효율이 뛰어난 효과를 보일 수 있다. 원형비가 0.50미만일 경우, 입자의 형상이 대략 사각형 구조를 이루게 되어, 빛의 확산 보다는 반사 특성이 증가되어 광확산율과 광투과성을 떨어트려 휘도를 발휘하지 못할 뿐만 아니라 입자의 제조 또한 어려운 문제가 있다. 또한, 원형비가 0.99를 초과할 경우 현재 적용되는 구상의 광확산제와 차이점이 없다.The inventors have found that the circularity of the organic
또한, 상기 유기 요철 입자(130)는 크기가 대략 0.1~50㎛인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.5~30㎛가 좋다. 크기가 0.1㎛ 미만일 경우, 램프의 은폐성과 빛의 광확산율이 떨어지며, 크기가 50㎛를 초과할 경우, 광확산판의 강도가 떨어질 수 있다.In addition, the organic concave-
상기 유기 요철 입자(130)의 함량은 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.001~20중량부, 바람직하게는0.01~10중량부, 특히 0.1~5중량부로 사용되는 것이 좋다. 함량이 0.001중량부 미만이면 광확산율 기능을 발휘하지 못하고 내구성을 향상시킬 수 없으며, 20 중량부를 초과하면 광투과성을 떨어트려 휘도를 저하시킨다. The content of the organic concave-
또한, 상기 유기 요철 입자(130)는 아크릴 화합물(종류)일 수 있는데, 이러한 아크릴 화합물은 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 벤질(메타) 아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 플루오르에틸아크릴레이트, 트리플루오르에틸메타크릴레이트, 펜타플루오르프로필메타크릴레이트, 플로로에틸메타크릴레이트, 헥사플루오르부틸(메타)아크릴레이트, 헥사플루오르이소프로필메타크릴레이트, 퍼플루오르알킬아크릴레이트, 옥타플루오르페닐메타크릴레이트 등이 있으며, 상기 라디칼 중합성 단량체를 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 있어서 (메타)아크릴레이트는 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 의미한다.In addition, the organic concave-
한편, 상기 확산 기재층(110) 및 상기 기능성층(120) 중에서 적어도 어느 한층에는 광확산제(140,150)가 더 포함될 수 있다. 상기 광확산제(140,150)는 본 기술 분야에서 사용되는 재료라면 모두 적용될 수 있으며, 유기 및/또는 무기 광확산제(140,150)를 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. 일례로, 실리콘계, 아크릴계, 스티렌계, 메타크릴산메틸ㆍ스티렌 공중합물계, 폴리카보네이트계, 올리핀계 가교 또는 미가교의 미립자, 실리카, 탤크, 탄산칼슘, 황산바륨, 이산화티탄(TiO2) 등의 구상 입자가 사용될 수 있다. 크기는 광확산제(140,150)의 함량을 줄이면서 광확산 효과를 증대시킬 수 있는 0.1~50㎛ 범위가 바람직하며, 사용량은 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.01~40중량부가 좋다. 보다 바람직하게 상기 광확산제(140,150)는 0.1~10중량부가 좋다. 0.01중량부 미만일 경우, 입사된 빛을 확산 및 산란 시킬 수 없으며, 40중량부를 초과할 경우 빛의 투과율이 저하되고 광확산제(140,150)의 분산성이 저하되어 고휘도를 발휘할 수 없다. 또한, 본 발명의 광 확산제(140,150)에는 상기 재료를 사용하는 것뿐만 아니라 확산 기재층(110)에 다공성을 형성하는 등, 광확산을 위해 가해지는 모든 구성도 포함된다. On the other hand, at least one of the
이외에도, 상기 확산 기재층(110) 또는 상기 기능성층(120)에는 자외선 흡수제, 광안정제, 산화방지제, 대전방지제, 형광증백제 등의 첨가제가 더 포함될 수 있다.In addition, the
상기 자외선 흡수제는 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 포름아미딘계 자외선 흡수제 등이 있으며, 이들 중 선택된 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용 할 수 있다. 자외선 흡수제의 함량은 제한되지 않으나, 상기 확산 기재층(110) 또는 상기 기능성층(120)의 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.01~5중량부이고, 바람직하게는 0.1~2중량부이다. 이들은 특히 기능성층(120)에 함유시킴으로써 확산 기재층(110)의 전광선 투과율 및 물성의 저하 없이 광안정 효과를 얻을 수 있고, 또한 원가절감의 효과를 가져올 수 있다. The ultraviolet absorber includes a benzophenone-based ultraviolet absorber, a benzotriazole-based ultraviolet absorber, a formamidine-based ultraviolet absorber, etc., and may be used alone or in combination of two or more thereof. The content of the ultraviolet absorbent is not limited, but is 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin of the
상기 광안정제로서는 피페리디닐에스터류, 옥사졸리딘과 피페리디노옥사졸리딘류, 피레리디스피로아세탈류, 디아자사이클로알카논류 등이 있으며, 이들 중 선택된 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용 할 수 있다. 광안정제의 함량은 제한되지 않으나, 상기 확산 기재층(110) 또는 기능성층(120)의 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.01~5중량부이고, 바람직하게는 0.1~2중량부이다. 이들은 특히 기능성층(120)에 함유시킴으로써 확산 기재층(110)의 전광선 투과율 및 물성의 저하 없이 기대되는 광안정 효과를 얻을 수 있고, 또한 원가절감의 효과를 가져올 수 있다.The light stabilizers include piperidinyl esters, oxazolidines and piperidino oxazolidines, pyrridispyroacetals, diazacycloalkanones, and the like, and may be used alone or in combination of two or more thereof. Can be. The content of the light stabilizer is not limited, but is 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin of the
상기 산화 방지제로서는, 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제, 황계 산화 방지제 등을 들 수 있고 이들 중에서 페놀계 산화 방지제와 인계 산화 방지제가 바람직하며 가장 바람직한 것은 페놀계 산화 방지제며 이는, 투명성, 내열성 등을 저하시키지 않고, 열이나 산화 열화 등에 의한 성형체의 착색이나 물성의 저하를 방지할 수 있다. 함량은, 상기 확산 기재층(110) 또는 기능성층(120)의 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.01~5중량부이고, 바람직하게는 0.1~2중량부이다. 이들은 특히 기능성층(120)에 함유시킴으로써 확산 기재층(110)의 전광선 투과율 및 물성의 저하 없이 기대되는 광안정 효과를 얻을 수 있고, 또한 원가절감의 효과를 가져올 수 있다.Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants and the like. Among these, phenolic antioxidants and phosphorus antioxidants are preferred, and most preferred are phenolic antioxidants. It is possible to prevent coloring of the molded body due to heat, oxidative deterioration, or a decrease in physical properties without deterioration. The content is 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin of the
상기 대전 방지제로서는 일반적으로 수용성의 금속산화물 입자, 전도성 고분자, 계면활성제, 친수성 모노머, 이온전도성 모노머 등을 고려할 수 있으며, 이중 바람직하게는 내열성이 뛰어난 전도성 고분자와 투과도 및 대전방지 특성이 뛰어난 계면활성제를 사용할 수 있다. 이 중 이중 바람직하게는 뛰어난 대전 방지 특성 및 분산성의 장점을 갖는 4급 아민염 구조의 양이온계면활성제가 가장 바람직하다. As the antistatic agent, generally water-soluble metal oxide particles, conductive polymers, surfactants, hydrophilic monomers, ion conductive monomers, and the like can be considered. Can be used. Among them, cationic surfactants having a quaternary amine salt structure, which preferably have excellent antistatic properties and dispersibility, are most preferred.
대전 방지성능을 보이기 위해서는 표면저항이 1011 Ω/□ 이하를 보여야 하며, 본 광확산판의 경우 투명한 막을 형성해야 하는 것이 중요하다. 이때 사용되는 함량은, 상기 확산 기재층(110) 또는 기능성층(120)의 베이스 수지 100중량부에 대하여 0.001~10중량부이고, 바람직하게는 0.01~5중량부이다. 이들은 특히 기능성층(120)에 함유시킴으로써 확산 기재층(110)의 전광선 투과율 및 물성의 저하 없이 기대되는 대전 방지 특성을 얻을 수 있고, 또한 원가절감의 효과를 가져올 수 있 다.In order to exhibit antistatic performance, the surface resistance should be 10 11 Ω / □ or less, and in the case of the light diffusing plate, it is important to form a transparent film. The content used at this time is 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the base resin of the
도면에 도시되어 있지는 않지만, 상기 확산 기재층(110)의 제1면(111) 및 제2면(112)중 적어도 어느 한면에는 코팅층을 형성할 수도 있다. 상기 코팅층은, 원형비(Circularity)가0.50~0.98범위 내인 표면이 불규칙한 형상의 유기 요철 입자(130)가 포함된 코팅액으로 코팅하여 이루어질 수 있다. 즉, 유기 요철 입자(130)가 포함된 코팅액을 확산 기재층(110)의 제1면(111) 또는/및 제2면(112), 또는 기능성층(120)에 코팅하여 광확산 효과를 증대 시킬 수 있다. 상기 구성은 특히 하드 코팅액에 전술한 유기 요철 입자(130)를 함유시켜 하드 코팅층을 형성할 경우, 더욱 바람직하다.Although not shown in the drawings, a coating layer may be formed on at least one of the
이러한 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.Such a light diffusion plate according to the present invention can be preferably applied to the backlight device. The backlight device is not particularly limited, and any backlight device known in the art may be applied and included in the present invention. The light source of the backlight device may be used without limitation, such as a hot cathode tube, a cold cathode tube, a light emitting diode (LED), an organic electroluminescent element (OLED), and the like.
또한, 본 발명은 상술한 광확산판을 갖는 백라이트 장치를 구비한 액정표시장치를 제공한다. 특히 상기 광확산판이 구비된 백라이트 장치를 사용하는 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.In addition, the present invention provides a liquid crystal display device having a backlight device having the light diffusing plate described above. In particular, it is applied to a reflective, transmissive, transflective LCD or liquid crystal display device of various driving methods such as TN type, STN type, OCB type, HAN type, VA type, IPS type, etc. using the backlight device equipped with the light diffusion plate. It can be used preferably. The configuration of the liquid crystal display device is well known in the art, and thus description thereof is omitted.
도 1a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일시예에 따른 광확산판(101)은 확산 기재층(110)에 불규칙한 형상의 요철을 갖는 유기 요철 입자(130)와, 구상의 무기 광확산제(140)가 함유될 수 있다. 또한, 확산 기재층(110)의 양측 표면에는 기능성층(120)이 형성되어 있는데, 이러한 기능성층(120)에는 구상의 유기 광확산제(150)가 함유될 수 있다. 도시되어 있지는 않으나, 상기 광확산판의 광출사면 위에 확산 시트, 프리즘 시트, 광휘도편광 시트 등이 더 포함될 수 있고 모두 본 발명에 포함된다. 본 발명의 광확산판에는 광확산 시트도 포함된다. As shown in FIG. 1A, the
도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광확산판(102)은 확산 기재층(110)에 불규칙한 형상의 요철을 갖는 유기 요철 입자(130)와, 구상의 무기 광확산제(140)와, 구상의 유기 광확산제(150)가 함유될 수 있다.As shown in FIG. 1B, the
도 1c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 광확산판(103)은 어느 한 기능성층(120)에 불규칙한 형상의 요철을 갖는 유기 요철 입자(130)가 함유될 수 있고, 다른 기능성층(120)에 구상의 유기 광확산제(150)가 함유될 수 있다.As shown in FIG. 1C, the
도 1d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 광확산판(104)은 상부 및 하부에 형성된 모든 기능성층(120)에 불규칙한 형상의 요철을 갖는 유기 요철 입자(130)가 함유될 수 있다.As shown in FIG. 1D, the
도 1e에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 광확산판(105)은 기능성층(120)의 표면에 코팅층(160)이 더 형성될 수 있다. 더욱이, 이러한 코 팅층(160)에는 불규칙한 형상의 요철을 갖는 유기 요철 입자(130)가 함유될 수 있다.As shown in FIG. 1E, the
도 2는 원형비(Circularity ratio)가0.99~1.00인 일반적인 구상의 광확산제와 원형비(Circularity ratio)가0.50~0.98인 표면이 불규칙한 형상의 유기 요철 입자의 단면 사진(SEM)으로서, 표면에 불규칙한 형상의 요철이 존재하는 것을 확인할 수 있다.FIG. 2 is a cross-sectional photograph (SEM) of a general spherical light diffusing agent having a circular ratio of 0.999 to 1.00 and organic irregularities having an irregular surface having a circular ratio of 0.50 to 0.98. It can be confirmed that irregularities of irregular shape exist.
이하, 본 발명의 실시를 돕기 위하여, 하기의 실시예를 기재한다. Hereinafter, the following examples are described to help practice the present invention.
(실시예 1) (Example 1)
광확산판은 상면과 하면을 갖는 확산 기재층과, 상기 확산 기재층의 상면과 하면에 형성된 기능성층으로 이루어진 다층 구조로 제작하였다.The light diffusion plate was produced in a multilayer structure consisting of a diffusion base layer having an upper surface and a lower surface, and a functional layer formed on the upper surface and the lower surface of the diffusion substrate layer.
확산 기재층은 베이스 수지인 폴리스티렌계(PS) 100중량부와 아크릴계로 형성된 평균입도가 10㎛이고 원형비가 0.94로 형성된 유기 요철 입자 2중량부와, 평균입도가 3㎛인 실리콘 입자 0.2중량부를 혼합하여 두께 1.8mm로 형성하였다.The diffusion base layer was mixed with 100 parts by weight of polystyrene (PS), which is a base resin, and 2 parts by weight of organic uneven particles having an average particle size of 10 µm and a circular ratio of 0.94, and 0.2 parts by weight of silicon particles having an average particle size of 3 µm. To form a thickness of 1.8mm.
기능성층은 베이스 수지인 폴리스티렌-메틸메타크릴레이트 코폴리머(MS) 100중량부에 평균입도가 10㎛인 유기입자(PMMA) 10중량부, 자외선 흡수제 1중량부를 혼합하여 확산 기재층의 양면에 각각 0.1mm의 두께로 형성하였다.The functional layer is mixed with 100 parts by weight of polystyrene-methyl methacrylate copolymer (MS), which is a base resin, and 10 parts by weight of organic particles (PMMA) having an average particle size of 10 μm, and 1 part by weight of an ultraviolet absorber, respectively, on both sides of the diffusion base layer. It was formed to a thickness of 0.1 mm.
이때 제조시 실린더의 온도는 섭씨220도 이며, 단축혼련 압출기를 이용하여 용융 압출하였다. At this time, the temperature of the cylinder during manufacture is 220 degrees Celsius, melt extrusion using a single-kneading extruder.
(실시예 2) (Example 2)
확산 기재층의 유기 요철 입자의 함량을 1.75중량부로 변경된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.A light diffusion plate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the content of the organic irregularities in the diffusion substrate layer was changed to 1.75 parts by weight.
(실시예 3) (Example 3)
확산 기재층의 유기 요철 입자의 함량을 1.50중량부로 변경된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.A light diffusion plate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the content of the organic uneven particles of the diffusion substrate layer was changed to 1.50 parts by weight.
(실시예 4) (Example 4)
실시예 1의 유기 요철 입자 2중량부를 아크릴계로 형성된 평균입도가 10㎛이고 원형비가 1.0으로 형성된 구상 입자 1중량부와 원형비가 0.94로 형성된 유기 요철 입자 1중량부로 변경된 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.2 parts by weight of the organic concave-convex particles of Example 1 was changed to 1 part by weight of spherical particles having an average particle size of 10 μm and a circular ratio of 1.0 and 1 part by weight of organic concavo-convex particles having a circular ratio of 0.94. In the same manner, a light diffusion plate was prepared.
(비교예 1) (Comparative Example 1)
광확산판은 확산 기재층과, 확산 기재층의 상면과 하면에 형성된 기능성층으로 이루어진 다층 구조로 제작하였다. The light diffusion plate was produced in a multilayer structure consisting of a diffusion substrate layer and a functional layer formed on the upper and lower surfaces of the diffusion substrate layer.
확산 기재층은 베이스수지인 폴리스티렌(PS) 100중량부와 아크릴계로 형성된 평균입도가 10㎛이고 원형비가 1.0으로 형성된 구상 입자 2중량 부와, 평균입도가 3㎛로 형성된 실리콘 입자 0.2중량부를 혼합하여 두께 1.8mm로 형성하였다.The diffusion base layer was mixed with 100 parts by weight of polystyrene (PS), which is a base resin, 2 parts by weight of spherical particles having an average particle size of 10 μm and a circular ratio of 1.0, and 0.2 parts by weight of silicon particles having an average particle size of 3 μm. It was formed to a thickness of 1.8mm.
기능성층은 베이스 수지인 폴리스티렌-메틸메타크릴레이트 코폴리머(MS) 100중량부에 평균입도가 10㎛인 유기입자(PMMA) 10중량부, 자외선흡수제 1중량부를 혼합하여 확산 기재층의 양면에 각각 0.1mm 의 두께로 형성하였다.The functional layer is mixed with 100 parts by weight of a polystyrene-methyl methacrylate copolymer (MS), which is a base resin, and 10 parts by weight of organic particles (PMMA) having an average particle size of 10 μm and 1 part by weight of an ultraviolet absorber, respectively, on both sides of the diffusion substrate layer. It was formed to a thickness of 0.1mm.
이때 제조시 실린더의 온도는 섭씨220도이며, 단축혼련 압출기를 이용하여 용융 압출하였다. At this time, the temperature of the cylinder during manufacture is 220 degrees Celsius, melt extrusion using a single-kneading extruder.
(비교예 2) (Comparative Example 2)
확산 기재층의 구상 입자의 함량을 1.75중량부로 변경된 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.A light diffusing plate was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1 except that the content of the spherical particles of the diffusion substrate layer was changed to 1.75 parts by weight.
(비교예 3) (Comparative Example 3)
확산 기재층의 구상 입자의 함량을 1.50 중량부로 변경된 것을 제외하고는 비교예 1과 동일하게 광확산판을 제조하였다.A light diffusing plate was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1 except that the content of the spherical particles of the diffusion substrate layer was changed to 1.50 parts by weight.
(표 1)Table 1
평가한 방법에 대해서는 하기와 같다. The evaluated method is as follows.
1. 전광선 투과율(%) 및 헤이즈(%)1. Total light transmittance (%) and haze (%)
제조된 샘플을 60x60mm으로 각각 5개씩 가공하여, 항온항습(25℃, 50%Rh)에서 24시간 보관한 후, 헤이즈 미터(HRM-150, 무라카미)를 이용하여 측정하였다. Five prepared samples were processed at 60 × 60 mm each, stored at constant temperature and humidity (25 ° C., 50% Rh) for 24 hours, and then measured using a haze meter (HRM-150, Murakami).
2. 광확산율(%)2. Light Diffusion Rate (%)
제조된 샘플을 60x60mm으로 각각 5개씩 가공하여, 항온항습(25℃, 50%Rh)에서 24시간 보관한 후 변각광도계 (GC-5000L, Nippon Denshoku)를 이용하여 측정하였다. Each of the prepared samples were processed by 60x60mm each 5, stored for 24 hours at constant temperature and humidity (25 ℃, 50% Rh) and measured using a variable photometer (GC-5000L, Nippon Denshoku).
3. 열 변형 온도(HDT)3. Heat Deflection Temperature (HDT)
제조된 샘플을 ASTM D638 규격에 맞게 가공하여, HDT(3M-2, 도요세키)를 이용하여 1.8Mpa의 하중에서 휨이 발생하기 시작하는 온도를 측정하였다.The prepared samples were processed in accordance with ASTM D638 standard, and the temperature at which warpage began to occur at a load of 1.8 Mpa was measured using HDT (3M-2, Toyoseiki).
4. 황변(ㅿYI) 4. Yellowing (ㅿ YI)
제조된 샘플을 항온항습(25℃, 50%Rh)에서 24시간 보관한 후, 수은 등을 이용한 노화시험기(오성과학)를 이용하여 75℃, 500hr 동안 방치한 후, 색차계(UV-2450, 시마즈)를 이용하여 황변 지수(Yellowness Index) 변화 값을 측정하였다. After storing the prepared sample in a constant temperature and humidity (25 ℃, 50% Rh) for 24 hours, and left for 75 hours, 500hr using an aging tester (Ohsung Science) using mercury, etc., and then a color difference meter (UV-2450, Shimadzu) was used to measure the change in yellowness index (Yellowness Index).
5. 원형비(Circularity) 측정법5. Circularity Measurement
원형비 산출식 Rc = 4*π*Aw / (Lp*Lp) (Aw : 입자의 투영면적 , Lp : 입자의 둘레)을 이용하여, 원형비를 산출하고, SEM 사진을 통해 얻은 이미지를 바탕으로, GAIA blue (미래로시스템 제작) 프로그램을 이용하여 100~500개의 범위내의 원형비를 평균하였다.Circulation Ratio Calculation Rc = 4 * π * Aw / (Lp * Lp) (Aw: Projection Area of Particles, Lp: Circumference of Particles) Using the GAIA blue program, the prototypes were averaged in the range of 100-500.
(표 2) Table 2
측정 결과는 표 2와 같으며, 실시예 1에서 볼 수 있듯이 표면이 불규칙한 형상의 유기 요철 입자의 경우, 구상의 유기 입자(PMMA)를 동등 함량 투입한 비교예 1에 비해 광확산율이 높은 것을 알 수 있다. 이는 입자 표면의 요철에 의해 확산 및 산란 효과가 증대되는 현상에 의한 것이다. 또한 실시예 2의 결과에서 볼 수 있듯이, 비교예 1에 비해 함량을 적게 투입하여도, 전광선 투과율과 광확산율이 증가하는 결과를 보였으며, 이로 인해 종래 확산판과 비교하여 광효율이 높고, 더 저렴한 광확산판을 제조할 수 있다.The measurement results are shown in Table 2, and as can be seen in Example 1, in the case of organic irregularities having irregular surfaces, the light diffusion rate was higher than that of Comparative Example 1 in which equal amounts of spherical organic particles (PMMA) were added. Can be. This is due to the phenomenon that the diffusion and scattering effects are increased by the irregularities of the particle surface. In addition, as can be seen from the results of Example 2, the total light transmittance and the light diffusivity were increased even if the content is less than the comparative example 1, which results in a higher light efficiency and a lower cost than the conventional diffusion plate A light diffuser plate can be manufactured.
도 1a 내지 1e는 본 발명에 따른 광확산판의 측단면도이다. 1A to 1E are side cross-sectional views of a light diffusion plate according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 유기 요철 입자 및 광확산제를 도시한 단면 SEM 사진이다.Figure 2 is a cross-sectional SEM photograph showing the organic uneven particles and light diffusing agent according to the present invention.
** 도면의 주요부호에 대한 설명** ** Description of the major symbols in the drawings **
101~105: 본 발명에 따른 광확산판101 to 105: light diffusion plate according to the present invention
110; 확산 기재층 120; 기능성층110; A
130; 유기 요철 입자 140; 무기 광확산제130; Organic
150; 유기 광확산제 160; 코팅층150; Organic
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