KR20110068832A - 백라이트 유닛 - Google Patents

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KR20110068832A
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배승춘
권순형
김성우
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Abstract

본 발명은 백라이트 유닛에 관한 것이다. 본 발명에서는, 광산란성 입자를 배합한 점착제를 발광체가 존재하는 기판에 부착시켜 백라이트 유닛을 구성한다. 상기 점착제는, 고온 또는 고온고습과 같은 가혹한 조건 하에서도 들뜸, 박리 및 휨을 유발하지 않고, 또한 황변이나 백탁 등의 현상도 일으키지 않는다. 이에 따라, 본 발명에서는, 높은 휘도 및 우수한 휘도 균일도를 가지면서도, 발광체로 인한 단차를 극복하고, 얇은 두께를 가지는 유닛을 제공할 수 있으며, 또한 플렉서블 소자로의 적용에도 유리하다.

Description

백라이트 유닛{Backlight unit}
본 발명은, 백라이트 유닛에 관한 것이다.
백라이트 유닛(BLU; Backlight unit)은, 디스플레이 장치에 포함되는 광원 장치이다. 예를 들어, 액정 표시 장치(LCD; Liquid Crystal Display)의 액정 화면은 액정 자체가 빛을 내지 못하므로, 전면으로 입사되는 광을 액정 후면의 거울에 반사시켜 다시 내보내거나, 후면의 백라이트 유닛에서 광을 발생시켜 화면을 표시한다.
백라이트 유닛은, 디스플레이 장치의 휘도 및 소비 전력 등과 직접적으로 관련된다. 이에 따라, 유닛의 성능을 향상사킬 수 있도록 하는 도광판(Light Guide Plate), 확산 시트(Diffuser Sheet) 또는 확산판(Diffuser Plate) 등의 설계, 냉음극관 또는 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode) 등과 같은 발광체의 형상 또는 배치의 설계 또는 저전력으로 발광을 유도하기 위한 연구 등이 진행되고 있다. 또한, 광원이나 도광판의 상부에 확산판 또는 재귀반사판 등의 광학 소자를 위치시켜 휘도를 향상시키고자 하는 시도도 행해지고 있다.
본 발명은 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 발광체가 상부에 존재하는 기판; 및 상기 기판의 상부에 부착되어 있고, 또한 단량체 또는 중합체 성분; 및 광산란성 입자를 포함하는 점착제 조성물의 경화물인 점착제층을 포함하는 점착 패드를 가지는 백라이트 유닛에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 백라이트 유닛을 상세히 설명한다.
백라이트 유닛은, 액정 표시 장치와 같은 디스플레이 장치의 광원 장치로 사용될 수 있는 것으로서, 하나의 예시에서 상기 백라이트 유닛은, 직하형 백라이트 유닛(Direct BLU)일 수 있다.
도 1은, 하나의 예시에 따른 상기 백라이트 유닛(1)을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 1과 같이, 백라이트 유닛(1)은, 기판(10) 및 상기 기판(10)상에 배치된 발광체(20)를 포함할 수 있다.
상기에서 유닛에 포함되는 기판 및 그 상부에 존재하는 발광체의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않는다. 하나의 예시에서 상기 기판은 인쇄 회로 기판(PCB; Printed Circuit Board)일 수 있고, 그 상부에 존재하는 발광체는 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode)일 수 있다. 상기와 같은 발광 다이오드는 인쇄 회로 기판 상에서 소정의 패턴으로 배열되어 있을 수 있다. 상기에서 기판 및 발광체의 구체적인 종류 및 설계 등은 특별히 제한되지 않는다. 이 분야에서는 백라이트 유닛에 사용될 수 있는 기판 및 발광체의 구조, 설계 방식 및 소재 등이 다양하게 공지되어 있고, 이러한 내용은 모두 상기 백라이트 유닛에 적용될 수 있다.
상기 유닛은, 상기 기판의 상부에 부착되어 있는 점착제층을 포함하는 점착 패드를 포함한다. 이 경우, 상기 점착 패드는, 상기 점착제층의 단일층으로 구성될 수 있고, 필요에 따라서 상기 점착제층의 일면 또는 양면에 형성된 다른 광학 필름 또는 이형 필름 등을 포함하여 구성될 수도 있다. 본 발명에서 상기 점착제층은, 기판의 상부에 면착되어 있는 것이 바람직하다. 상기에서 「기판의 상부에 면착되어 있는 점착제층」는, 상부에 발광체가 존재하는 기판에서, 상기 기판 및 발광체의 전체 면에 점착제층이 부착되어 있어서, 상기 기판 및 발광체와 점착제층의 사이에 실질적으로 공기층(air gap)이 존재하지 않는 상태를 의미한다. 도 1은, 광산란성 입자(32)를 포함하는 점착제층(31)을 가지는 점착 패드(30)가, 상부에 발광체(20)가 존재하는 기판(10)에 면착되어 있는 구조의 하나의 예시를 나타낸다.
상기에서 기판의 상부에 부착되어 있는 점착제층은, 광산란성 입자를 포함한다. 상기에서 광산란성 입자는 점착제와 다른 굴절률을 가져, 발광체로부터 출사되어 점착제층으로 입사되는 광을 산란시키는 역할을 할 수 있는 입자를 의미한다. 또한. 점착제는, 접착 소재의 일종으로, 접착제가 일반적으로 부착 후에 액상(liquid)에서 고상(solid)으로 변화하는 것과는 다르게, 반 고상(semi-solid) 상태를 유지하면서 점탄성적인 특성을 나타낸다. 점착제의 상기와 같은 특성에 의하여, 점착 패드는, 발광체에 의한 단차를 효과적으로 극복하면서, 기판에 효과적으로 부착될 수 있다. 또한, 상기 점착 패드는, 고온 또는 고온고습 등의 가혹한 조건에서도 휨, 들뜸 및 박리 등을 유발하지 않는다. 또한, 점착제의 도입으로 인해, 플렉서블(flexible)한 소자의 구성에도 효과적이다. 또한, 상기 광산란성 입자는, 패드가 발광체로부터의 광을 효과적으로 산란시키도록 하여, 균일하며, 또한 얇은 면광원이 구현되도록 할 수 있다. 또한, 상기 점착 패드는, 발광체의 휘점을 완화할 수 있고, 종래에 문제가 되던 공기층에 의한 광의 손실을 방지할 수 있다.
상기에서 점착 패드의 점착제층은, 단량체 또는 중합체 성분; 및 광산란성 입자를 포함하는 점착제 조성물을 경화시켜 구성할 수 있다. 상기에서 점착제 조성물의 경화는, 건조, 가열, 숙성 및/또는 광조사 등에 의한 가교 및/또는 중합 등의 과정을 거쳐 상기 점착제 조성물이 점착제로 전환되는 과정을 의미한다. 또한, 상기에서 단량체 또는 중합체는, 상기와 같은 경화 과정을 거쳐 점착제의 베이스를 형성하는 성분이다. 또한, 상기에서 용어 「중합체」는, 2개 이상의 단량체가 중합된 형태의 화합물을 총칭하는 것이고, 예를 들면, 통상적으로 올리고머라고 호칭되고 있는 성분도 포함하는 의미이다. 점착제의 제조 분야에서는, 점착제 조성물을 조성하기 위해 사용되는 단량체 또는 중합체 성분이 다양하게 알려져 있고, 이러한 성분들을 본 발명에서 제한 없이 사용될 수 있다.
예를 들어, 점착제 조성물이 열경화 타입인 경우, 상기 단량체 또는 중합체 성분은, 가교성 관능기를 가지는 아크릴계 중합체를 포함할 수 있다. 이 경우 사용될 수 있는 중합체의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 점착 수지로서 통상적으로 사용되고 있는 중합체, 예를 들면, (메타)아크릴산 알킬 에스테르 및 중합체의 측쇄 또는 말단에 가교성 관능기를 제공할 수 있는 공중합성 단량체를 중합된 형태로 포함하는 아크릴계 중합체를 사용할 수 있다. 상기에서 (메타)아크릴산 알킬 에스테르의 구체적인 예로는, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트 또는 에틸헥실 (메타)아크릴레이트 등과 같은 탄소수 1 내지 14의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 상기 공중합성 단량체로는, 분자 내에 에틸렌성 이중 결합과 같은 공중합성 관능기와 히드록시기, 카복실기, 에폭시기, 이소시아네이트기 또는 아미드기 등과 같은 가교성 관능기를 동시에 가지는 단량체를 사용할 수 있으며, 이러한 단량체는 이 분야에서 널리 공지되어 있다.
상기와 같은 가교성 관능기를 가지는 아크릴계 중합체에 포함되는 각 단량체의 중량 비율은 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 점착제의 초기 점착력, 접착력 및 응집력 등을 고려하여 조절될 수 있다. 또한, 상기 아크릴계 중합체에는, 필요할 경우, 상술한 것 외의 다양한 공중합성 단량체도 중합된 형태로 포함되어 있을 수 있다. 상기 중합체는, 이 분야의 통상의 중합 방법, 예를 들면, 용액 중합(solution polymerization), 광 중합(photo polymerization), 괴상 중합(bulk polymerization), 현탁 중합(suspension polymerization) 또는 유화 중합(emulsion polymerization) 등의 방법으로 제조될 수 있다.
열경화 타입의 점착제 조성물은, 전술한 아크릴계 중합체와 함께 상기 중합체를 가교시킬 수 있는 다관능성 가교제를 추가로 포함할 수 있다. 이 경우, 사용될 수 있는 구체적인 가교제의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 아지리딘계 가교제 및 금속 킬레이트계 가교제 등의 공지의 가교제를 사용할 수 있다. 또한, 조성물 내에서의 상기 상기 가교제의 비율은 특별히 제한되지 않고, 목적하는 응집력 등을 고려하여 적절히 조절될 수 있다.
상기 점착제 조성물은, 또한, 광경화 타입으로 조성될 수도 있다. 상기에서 용어 「광경화 타입의 점착제 조성물」은 광조사, 즉 전자기파의 조사에 의해 경화 과정이 유도되어 점착제로 전환되는 조성물을 의미한다. 상기에서 전자기파는 마이크로파(microwaves), 적외선(IR), 자외선(UV), X선, γ선 또는 α-입자선(α-particle beam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 및 전자선(electron beam)과 같은 입자빔을 총칭하는 의미로 사용된다.
점착제 조성물이 광경화 타입으로 조성될 경우, 상기 단량체 또는 중합체 성분은, 광경화형 올리고머 및 반응성 희석용 단량체를 포함할 수 있다. 상기에서 광경화형 올리고머의 예에는, 당업계에서 UV 경화형과 같은 광경화형 점착제 조성물의 제조에 사용되는 모든 올리고머 성분이 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 올리고머는, 분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트 및 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트를 반응시킨 우레탄 아크릴레이트; 폴리에스테르 폴리올 및 (메타)아크릴산을 탈수 축합 반응시킨 에스테르계 아크릴레이트; 폴리에스테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트를 반응시킨 에스테르계 우레탄 수지를 히드록시알킬 아크릴레이트과 반응시킨 에스테르계 우레탄 아크릴레이트; 폴리알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등과 같은 에테르계 아크릴레이트; 폴리에테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트를 반응시킨 에테르계 우레탄 수지를 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트와 반응시킨 에테르계 우레탄 아크릴레이트; 또는 에폭시 수지 및 (메타)아크릴산을 부가 반응시킨 에폭시 아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 올리고머와 함께 포함되는 반응성 희석용 단량체로는 분자 구조 중에 (메타)아크릴로일기 등과 같은 반응성 관능기를 가지는 단량체라면, 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 이러한 단량체는 조성물의 점도를 조절하고, 경화 후 점착력을 구현하는 역할을 할 수 있다. 이와 같은 단량체로는, 알킬 (메타)아크릴레이트; 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 히드록시프로필 (메타)아크릴레이트 또는 히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 등과 같은 히드록시기 함유 단량체; (메타)아크릴산 또는 β-카복시에틸 (메타)아크릴레이트 등과 같은 카복실기 함유 단량체; 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트 등과 같은 알콕시기 함유 단량체; 벤질 (메타)아크릴레이트 또는 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트 등과 같은 방향족기 함유 단량체; 테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트(tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate) 또는 (메타)아크릴로일 몰포린((meth)acryloyl morpholine) 등과 같은 헤테로고리 잔기 함유 단량체; 또는 다관능성 아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기에서 올리고머 및 반응성 희석용 단량체의 구체적인 종류 및 배합 비율 등은 특별히 제한되지 않고, 목적하는 조성물의 점도 및 경화 후 구현하고자 하는 점착 물성 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
상기에서 점착제 조성물은, 상술한 바와 같은, 열경화 또는 광경화 타입 중 바람직하게는 광경화 타입으로 조성될 수 있다. 점착제 조성물이 광경화 타입으로 조성될 경우, 상기 단량체 또는 중합체 성분은, 전술한 바와 같이 광경화형 올리고머 및 희석용 단량체를 포함하는 타입일 수 있으나, 바람직하게는 광경화형 시럽일 수 있다. 상기에서 광경화성 시럽은, 알킬 (메타)아크릴레이트; 및 친수성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물 또는 그의 부분 중합물일 수 있다.
상기에서 단량체 혼합물에 포함되는 알킬 (메타)아크릴레이트의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 점착제의 응집력 및 유리전이온도 등을 고려하여, 탄소수 1 내지 14의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이와 같은 단량체의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.
또한, 단량체 혼합물에 포함되는 친수성 단량체는, 분자 내에 극성 관능기를 가지는 단량체로서, 점착제의 백탁(whitening) 현상을 방지하여, 광학적 용도로의 적용이 보다 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
친수성 단량체로는, 분자 중에 극성 관능기를 포함하는 것이라면 특별한 제한 없이 사용할 수 있으나, 하기 화학식 1, 2 또는 3으로 표시되는 단량체를 사용하는 것이 바람직하다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 화학식 1 내지 3에서, R은 수소 또는 알킬기를 나타내고, R1은, 수소 또는 -A3-C(=O)-OH를 나타내며, R2는 -A4-OH를 나타내고, R3는 알킬기를 나타내며, A1 내지 A4는 각각 독립적으로 알킬렌을 나타낸다.
화학식 1 내지 3에서 R은, 바람직하게는 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있고, 보다 바람직하게는 수소 또는 메틸기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1 내지 3의 R1 내지 R3 및 A1 내지 A4에서, 알킬은 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상 또는 분지쇄상의 알킬일 수 있고, 알킬렌은, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지쇄상 또는 고리상의 알킬렌일 수 있다.
또한, 상기 화학식 1 내지 3에서의 알킬 또는 알킬렌은, 임의적으로 화학 분야에서 공지되어 있는 일반적인 치환기, 예를 들면, 할로겐 원자, 히드록시기, 카복실기, 티올기, 알콕시기, 알킬기, 알케닐기 또는 알키닐기 등으로 치환되어 있을 수도 있다.
또한, 화학식 1의 화합물에서 R1은 바람직하게는 수소 또는 -(CH2)m-C(=O)-OH(m은 1 내지 4의 정수)를 나타낼 수 있다. 화학식 1의 화합물의 구체적인 예로는 (메타)아크릴산 또는 β-카복시에틸 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 화학식 2의 화합물에서 R2는 바람직하게는 -(CH2)n-OH(상기에서 n은 1 내지 4의 정수)를 나타낼 수 있다. 화학식 2의 화합물의 구체적인 예로는 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 또는 히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 화학식 3의 화합물에서 R3는 탄소수 1 내지 4의 알킬이고, A1 및 A2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 4의 알킬렌일 수 있다. 이러한 화합물의 구체적인 예로는 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광경화형 시럽에서 단량체 혼합물은, 알킬 (메타)아크릴레이트 50 중량부 내지 99.9 중량부 및 친수성 단량체 0.1 중량부 내지 50 중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 알킬 (메타)아크릴레이트 60 중량부 내지 95 중량부 및 친수성 단량체 5 중량부 내지 40 중량부를 포함할 수 있다. 상기 단량체 혼합물 내의 친수성 단량체의 중량 비율은, 점착제의 백탁 방지 효과, 취급성(handling property), 공정 효율 및 저장 안정성 등을 고려하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 1의 단량체의 중량 비율이 지나치게 증가하면, 공정 과정에서 발열이 크게 일어나서, 공정 효율이 떨어질 우려가 있고, 화학식 2의 단량체의 중량 비율이 지나치게 높아지면, 점착제의 저장 안정성이 떨어질 우려가 있으며, 화학식 3의 단량체의 중량 비율이 지나치게 높아지면, 점착제가 지나치게 부드러워져서 취급성이 떨어질 우려가 있다. 한편, 화학식 1 내지 3의 단량체의 중량 비율이 지나치게 떨어지면, 점착제의 백탁을 효율적으로 방지하지 못할 우려가 있으므로, 이러한 점을 고려하여 단량체의 중량 비율을 조절하면 된다. 본 명세서에서는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 단위 「중량부」는 중량 비율을 의미한다.
하나의 예시에서는, 점착제의 요구 물성을 충족시키고, 백탁 현상을 방지하면서, 내구성을 확보하기 위하여, 상기 광경화형 시럽의 조성은 추가로 제어될 수 있다.
즉, 하나의 예시에서 상기 시럽은, 알킬 (메타)아크릴레이트; (메타)아크릴산 또는 하기 화학식 4의 단량체; 및 하기 화학식 5, 상기 화학식 2 또는 상기 화학식 3으로 표시되는 친수성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물 또는 그의 부분 중합물일 수 있다.
[화학식 4]
Figure pat00004
[화학식 5]
Figure pat00005
상기 화학식 4 및 5에서, R은 수소 또는 알킬기를 나타내고, R4는, 지방족 포화탄화수소 고리형 화합물로부터 유래되는 1가 잔기를 나타내며, R5는 -A5-C(=O)-OH를 나타내고, 상기에서 A5는 알킬렌을 나타낸다.
화학식 4 및 5에서 R은, 바람직하게는 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기일 수 있고, 보다 바람직하게는 수소 또는 메틸기일 수 있다.
또한, 상기 화학식 4 및 5에서, A5는, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 직쇄상, 분지쇄상 또는 고리상의 알킬렌일 수 있다.
또한, 상기 화학식 4 및 5에서의 알킬 또는 알킬렌은, 임의적으로 화학 분야에서 공지되어 있는 일반적인 치환기, 예를 들면, 할로겐 원자, 히드록시기, 카복실기, 티올기, 알콕시기, 알킬기, 알케닐기 또는 알키닐기 등으로 치환되어 있을 수도 있다.
또한, 화학식 4의 화합물에서 R4는 바람직하게는 탄소수 3 내지 20, 바람직하게는 탄소수 6 내지 15의 지방족 포화탄화수소 고리형 화합물로부터 유래되는 1가 잔기일 수 있다. 이와 같은 화학식 4의 화합물의 예로는 이소보르닐 (메타)아크릴레이트(isobornyl (meth)acrylate) 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 화학식 5의 화합물에서 R5는 바람직하게는 -(CH2)m-C(=O)-OH(m은 1 내지 4의 정수)일 수 있다. 화학식 5의 화합물의 구체적인 예로는 β-카복시에틸 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 화학식 2 및 3의 보다 구체적인 예는 전술한 바와 같다.
상기 예시의 단량체 혼합물은 알킬 (메타)아크릴레이트 50 중량부 내지 99.9 중량부; (메타)아크릴산 또는 화학식 4의 단량체 5 중량부 내지 40 중량부; 상기 친수성 단량체 0.1 중량부 내지 40 중량부를 포함할 수 있고, 바람직하게는 알킬 (메타)아크릴레이트 60 중량부 내지 95 중량부; (메타)아크릴산 또는 화학식 4의 단량체 10 중량부 내지 30 중량부; 상기 친수성 단량체 5 중량부 내지 30 중량부를 포함할 수 있다. 상기 조성에서 (메타)아크릴산 또는 화학식 4의 단량체는, 주로 점착제의 내구성을 확보하는 역할을 하는 것으로, 그 중량 비율이 지나치게 떨어지면, 내구성의 확보 효과가 미미할 우려가 있다. 또한, (메타)아크릴산의 중량 비율이 지나치게 높아지면, 발열의 크게 유발되어 공정 효율이 떨어질 우려가 있고, 화학식 4의 단량체의 중량 비율이 지나치게 높아지면, 점착제의 점착성이 떨어질 우려가 있으므로, 이러한 점을 고려하여 중량 비율을 제어할 수 있다.
상기 점착제 조성물이, 상기 시럽으로서, 전술한 단량체 혼합물의 부분 중합물을 포함할 경우, 단량체 혼합물의 중합율 또는 단량체의 전환율은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 공정 효율이나, 목적하는 점착 물성 등을 고려하여, 상기 중합율 또는 전환율을 제어할 수 있다.
상기에서 단량체 또는 중합체 성분; 또는 그를 포함하는 점착제 조성물은, 25℃에서의 점도가 약 1,000 cps 내지 8,000 cps, 보다 바람직하게는 약 1,000 cps 내지 6,000 cps, 더욱 바람직하게는 1,500 cps 내지 4,000 cps, 보다 바람직하게는 2,000 cps 내지 3,500 cps일 수 있다. 단량체 또는 중합체 성분의 점도를 이와 같이 제어하여, 공정 효율성을 확보하고, 점착제의 부착 특성 등의 물성을 효과적으로 유지할 수 있다. 단량체 또는 중합체 성분이나 점착제 조성물의 점도를 위와 같이 제어하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 조성물이 전술한 열경화 타입이면, 중합체의 고형분 함량이나 분자량 또는 용제로 희석하는 비율을 제어하는 방법을 사용할 수 있고, 광경화형 올리고머 및 반응성 희석용 단량체를 포함하는 경우, 올리고머 및/또는 단량체의 종류나, 배합 비율을 제어하는 방법을 사용할 수 있으며, 단량체 혼합물 또는 그의 부분 중합물을 사용하는 경우, 단량체간의 중량 비율 또는 중합율을 조절하는 방법을 사용할 수 있다.
상기 점착제 조성물은, 광산란성 입자를 포함한다. 용어 「광산란성 입자」는, 전술한 바와 같이 점착제와 상이한 굴절률을 가져, 광을 확산 또는 산란시킬 수 있는 특성을 점착제에 부여할 수 있는 입자를 의미한다. 상기 광산란성 입자와의 굴절률의 관계에서의 점착제는, 상기 광산란성 입자를 제외한 점착제 조성물을 경화시켜 형성되는 점착제를 의미한다. 구체적으로, 상기 광산란성 입자는, 점착제와의 굴절률의 차이가 0.05 내지 1.0, 바람직하게는, 0.05 내지 0.6, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 0.4일 수 있다. 또한, 상기 광산란성 입자는, 점착제에 비하여 높은 굴절률을 가지면서, 상기와 같은 관계를 가질 수 있다. 상기에서 굴절률 차이가 0.05 미만이면, 점착제의 광산란 또는 광확산 효과가 미미할 우려가 있고, 0.6을 초과하면, 점착제의 전광선 투과율이 저하되어 광학 용도로의 적용이 어려워질 우려가 있다.
상기 광산란성 입자의 구체적인 종류는, 조성물의 다른 성분과 상용성 및 분산 특성이 양호하고, 상기와 같은 역할을 수행할 수 있는 것이라면, 특별히 제한되지 않는다. 또한, 상기 입자의 형상도, 제한되지 않고, 구형, 다면체 또는 무정형 등의 어떠한 형상일 수 있으나, 바람직하게는 구형일 수 있다. 이 경우, 구형은, 기하학적으로 완전한 구형은 물론 실질적 또는 대략적인 구형도 포함한다.
광산란성 입자의 구체적인 예로는, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 에폭시 수지 또는 실리콘 수지 등의 유기계 소재로 되는 입자; 또는 실리카, 이산화 티탄(TiO2), 불화 마그네슘(MgF2), 산화 지르코늄(ZrO2), 산화 알루미늄(Al2O3) 또는 유리(glass) 등과 같은 무기계 소재로 되는 입자 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서 아크릴계 수지, 스티렌계 수지 또는 우레탄 수지 등은 가교 또는 비가교 상태로 입자를 형성할 수 있다. 상기 광산란성 입자로는, 예를 들면, 일본촉매(NIPPON SHOKUBAI)사제의 벤조구아나민ㆍ포름알데히드 축합물(에포스타 M30: 굴절률 1.66), 멜라민ㆍ포름알데히드 축합물(EPOSTAR, 굴절률 1.66), 폴리(메틸메타크릴레이트)계 가교물(EPOSTAR MX, 굴절률 1.49), 세키스이 화성(SEKISUI CHEM.)사제의 가교 폴리(메타크릴산 메틸)(MBX, 굴절률 1.49), 가교 폴리스티렌(SBX, 굴절률 1.59), 토시바 실리콘(TOSHIBA SILICON)사제의 실리콘 수지(toss pearl, 굴절률 1.43), 토레이(TORAY)사제의 에폭시 수지(Toray pearl, 굴절률 1.59), 소켄(Soken) 화학사에의 폴리스테렌 수지계 비드(KSR-3, 굴절률 1.59), 간즈(Ganz)사제의 폴리스티렌계 비드(GS-0459S-6, 굴절률 1.59) 또는 선진 화학사제의 폴리스티렌계 비드(HR-59-40, 굴절률 1.59) 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 광산란성 입자는, 평균 입자 직경이, 약 1,000 nm 내지 30,000 nm 바람직하게는 약 1,000 nm 내지 20,000 nm, 보다 바람직하게는 약 1,000 nm 내지 10,000 nm, 더욱 바람직하게는 약 1,000 nm 내지 6,000 nm일 수 있다. 광산란성 입자의 크기가 지나치게 작아지면, 광산란 또는 광확산 효과가 저하될 우려가 있고, 지나치게 커지면, 점착성이 떨어질 우려가 있다.
상기 점착제 조성물에서 광산란성 입자의 중량 비율은, 목적하는 광산란성 또는 광확산성 등을 고려하여 변경할 수 있는 것으로, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 입자는 단량체 또는 중합체 성분 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 50 중량부, 0.05 중량부 내지 50 중량부, 0.05 중량부 내지 20 중량부 또는 0.05 중량부 내지 10 중량부일 수 있다. 광산란성 입자의 중량 비율이 지나치게 작아지면, 광산란 또는 광확산 효과가 저하될 우려가 있고, 지나치게 높아지면, 점착성이 떨어질 우려가 있으므로, 이를 고려하여 중량 비율을 제어할 수 있다.
상기 점착제 조성물은, 또한 염료(dye)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 염료는, 점착제에 적절하게 포함되어, 점착제의 색조(color)를 조절하고, 백탁(whitening) 및 황변(yellowing) 현상이 유발되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 상기 염료의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 플라스틱 소재의 염색(coloring)에 사용되는 통상적인 유기계 염료가 사용될 수 있다. 예를 들면, 니트로소(nitroso) 계열의 염료, 니트로(nitro) 계열의 염료, 아조(azo) 계열의 염료, 트리페닐메탄(triphenylmethane) 계열의 염료, 프탈산 무수물(phthalic anhydride) 계열의 염료, 인디고(indigo) 계열의 염료 또는 안트라퀴논(anthroquinone) 계열의 염료 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 청색 계열의 염료(blue dye)로서 안트라퀴논계 염료를 사용할 수 있다. 본 발명에서 적합하게 사용할 수 있는 염료의 예로는, 란세스(Lanxess)사제의 매크롤렉스(MACROLEX) 시리즈 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기에서 염료의 첨가량은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 점착 패드의 색조 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 염료 성분은, 0.001 ppm 내지 10 ppm, 바람직하게는 0.05 ppm 내지 6 ppm의 양으로 조성물에 포함될 수 있고, 이에 따라 점착제의 색조를 효과적으로 조절하면서, 휘도의 저하 등도 방지할 수 있다.
상기 점착제 조성물은, 필요에 따라서, 전술한 성분과 함께 다관능성 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트는, 특히 단량체 또는 중합체 성분이 전술한 광경화성 시럽인 경우 바람직하게 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 다관능성 아크릴레이트의 종류로는, 예를 들면, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트(neopentylglycol adipate) 디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산(hydroxyl puivalic acid) 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴(allyl)화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌(fluorine) 등과 같은 2관능형 아크릴레이트; 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 3 관능형 우레탄 (메타)아크릴레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형 아크릴레이트; 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 아크릴레이트; 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트의 반응물 등의 6관능형 아크릴레이트 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
다관능성 아크릴레이트는 단량체 또는 중합체 성분 100 중량부에 대하여, 0.05 중량부 내지 50 중량부로 포함될 수 있으나, 이는 공정 효율, 또는 점착 패드의 물성 등을 고려하여 변경될 수 있다.
점착제 조성물이 광경화 타입으로 조성될 경우, 상기 조성물은 또한 광개시제를 추가로 포함할 수 있고, 상기 성분의 사용량에 따라서 중합도를 제어할 수 있다. 광개시제로서는, 광조사 등을 통하여 중합 반응을 개시시킬 수 있는 것이라면, 어느 것이나 사용할 수 있다. 예를 들면, 알파-히드록시케톤계 화합물(ex. IRGACURE 184, IRGACURE 500, IRGACURE 2959, DAROCUR 1173; Ciba Specialty Chemicals(제)); 페닐글리옥실레이트(phenylglyoxylate)계 화합물(ex. IRGACURE 754, DAROCUR MBF; Ciba Specialty Chemicals(제)); 벤질디메틸케탈계 화합물(ex. IRGACURE 651; Ciba Specialty Chemicals(제)); a-아미노케톤계 화합물(ex. IRGACURE 369, IRGACURE 907, IRGACURE 1300; Ciba Specialty Chemicals(제)); 모노아실포스핀계 화합물(MAPO)(ex. DAROCUR TPO; Ciba Specialty Chemicals(제)); 비스아실포스펜계 화합물(BAPO)(ex. IRGACURE 819, IRGACURE 819DW; Ciba Specialty Chemicals(제)); 포스핀옥시드계 화합물(ex. IRGACURE 2100; Ciba Specialty Chemicals(제)); 메탈로센계 화합물(ex. IRGACURE 784; Ciba Specialty Chemicals(제)); 아이오도늄염(iodonium salt)(ex. IRGACURE 250; Ciba Specialty Chemicals(제)); 및 상기 중 하나 이상의 혼합물(ex. DAROCUR 4265, IRGACURE 2022, IRGACURE 1300, IRGACURE 2005, IRGACURE 2010, IRGACURE 2020; Ciba Specialty Chemicals(제)) 등을 들 수 있고, 상기 중 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
광개시제는 전술한 단량체 또는 중합체 성분 100 중량부에 대하여, 0.05 중량부 내지 20 중량부로 포함될 수 있으나, 이는 공정 효율이나, 경화물의 물성 등을 고려하여 변경될 수 있다.
상기 점착제 조성물은, 또한 산화 방지제를 추가로 포함할 수 있다. 산화 방지제를 적절히 배합하여, 점착제의 황변(yellowing)을 효과적으로 억제할 수 있다. 사용할 수 있는 산화 방지제의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 점착제의 제조 분야에서 공지되어 있는 통상적인 성분을 사용할 수 있으며, 그 함량도 목적 물성을 고려하여 적절하게 조절할 수 있다. 사용될 수 있는 산화 방지제의 예로는, Songnox 시리즈(송원산업(제), Songnox 1076, Songnox 1035, Songnox 1135, Songnox 1010 등)의 상품명으로 유통되고 있는 화합물을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 점착제 조성물은, 또한 재작업성(re-workability) 개선제를 추가로 포함할 수 있다. 재작업성 개선제 등을 추가로 포함함으로 해서, 점착 패드의 적용 과정에서 작업성 및 재박리성 등을 향상시킬 수 있다. 사용할 수 있는 재작업성 개선제의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 물성을 고려하여, 이 분야에서 공지되어 있는 각종 소재, 예를 들면, 불소계 화합물, 실리콘 화합물 또는 저분자량체 등을 적절히 사용할 수 있다. 또한, 상기 재작업성 개선제의 함량 역시 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 물성 및 조성물의 조성 등을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
상기 조성물은, 또한, 필요에 따라서, 열경화제, 촉매, UV 경화제, 실란 커플링제, 산란체, 자외선 안정제, 조색제, 보강제, 충진제, 소포제, 계면 활성제 및 가소제 등의 일종 또는 이종 이상과 같은 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
상기와 같은 조성물을 경화시켜 형성되는 상기 점착제는, 두께가 약 0.1 mm 내지 10 mm, 바람직하게는 약 0.1 mm 내지 5 mm, 더욱 바람직하게는 약 0.1 mm 내지 2 mm일 수 있다. 두께를 상기 범위로 제어함으로써, 보다 박형이면서도, 균일한 면광원의 제공이 가능하다. 그렇지만, 상기 두께는, 구체적인 적용 용도에 따라서 변경될 수 있다.
상기 백라이트 유닛(2)은, 또한, 도 2에 나타난 바와 같이, 점착 패드(30)상에 부착된 확산판(diffuser plate)(40)을 추가로 포함할 수 있다. 점착 패드를 기판에 부착시킨 후에 그 상부에 확산판을 부착하여 유닛을 구성하여, 기판(10)과 확산판(40)의 사이에서 공기층을 실질적으로 제거할 수 있고, 이에 따라 휘도 특성 등을 개선할 수 있다.
상기 확산판(40)의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에서 공지되어 있는 일반적인 소재를 채용할 수 있다. 또한, 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 확산판(40)에는 발광체(20)의 패턴을 고려하여 휘점을 완화하기 위한 적절한 패턴(P)이 형성되어 있을 수도 있다.
상기 백라이트 유닛(3)은 또한 도 3과 같이, 기판(10)에 형성된 반사층(50)을 추가로 포함할 수 있다. 반사층(50)을 형성함으로 해서, 발광체(20)에서 출사되는 광을 효과적으로 굴절시킬 수 있게 된다. 상기 반사층(50)의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이 분야의 일반적인 소재를 사용하여 구성할 수 있다.
본 발명은 또한, 단량체 또는 중합체 성분; 및 광산란성 입자를 포함하는 점착제 조성물을 사용하여 점착 패드를 제조하는 단계; 및 발광체를 상부에 포함하는 기판에 상기 점착 패드를 라미네이트하여 부착시키는 단계를 포함하는 백라이트 유닛의 제조 방법에 관한 것이다.
상기에서 점착제 조성물을 사용하여 점착 패드를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 점착제 조성물을 패드 형상으로 코팅하고, 코팅된 점착제 조성물에 반경화 또는 경화시켜 제조할 수 있다.
상기에서 점착제 조성물을 코팅하는 방식은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 바 코팅 또는 롤 코팅 등의 공지된 방식을 적용할 수 있다. 코팅에 이어서 코팅된 조성물을 경화 또는 반경화시키는 방법도 특별히 제한되지 않으며, 사용된 조성물의 조성을 고려하여, 적절한 광경화 방식 또는 열경화 방식을 채용하면 된다. 예를 들어, 점착제 조성물이 열경화 타입의 조성물인 경우, 코팅된 조성물을 적절한 건조, 가열 또는 숙성 공정에 적용하여 경화 또는 반경화시킬 수 있고, 광경화 타입인 경우에는, 조성물에 포함된 광개시제 등에 영향을 주어 중합 또는 경화 반응을 유발할 수 있는 전자기파, 예를 들면, UV를 조사하는 방식으로 경화 또는 반경화시킬 수 있다. 상기에서 건조, 가열 또는 숙성 시의 온도 또는 시간이나, 전자기파의 조사 시의 광량이나 조도 등의 조건은 특별히 제한되지 않고, 조성물의 조성이나 목적하는 경화 정도를 고려하여 적절히 선택될 수 있다.
상기 백라이트 유닛을 제조하는 방법은 전술한 방식에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 점착제 조성물을 직접 기판에 코팅하고, 경화시켜 유닛을 제조할 수도 있다.
본 발명은 또한, 상기 백라이트 유닛을 광원으로 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
상기 디스플레이 장치는 예를 들면, 액정 표시 장치일 수 있고, 이 경우, 상기 장치는 상기 백라이트 유닛의 상부에 설치된 액정 패널을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 장치는, BEF(brightness enhancement film) 또는 DBEF(dual brightness enhancement film) 등과 같은 광학 필름을 추가로 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치를 구성하는 다양한 요소, 그 배치 또는 설계 방식 등은 특별히 제한되지 않으며, 장치의 종류에 따라서 그 장치를 구성하는 통상의 방식이나 요소가 모두 채용될 수 있다.
본 발명에서는, 광산란성 입자를 배합한 점착제를 발광체가 존재하는 기판에 부착시켜 백라이트 유닛을 구성한다. 상기 점착제는, 고온 또는 고온고습과 같은 가혹한 조건 하에서도 들뜸, 박리 및 휨을 유발하지 않고, 또한 황변이나 백탁 등의 현상도 일으키지 않는다. 이에 따라, 본 발명에서는, 높은 휘도 및 우수한 휘도 균일도를 가지면서도, 발광체로 인한 단차를 극복하고, 얇은 두께를 가지는 유닛을 제공할 수 있으며, 또한 플렉서블 소자로의 적용에도 유리하다.
도 1 내지 3은, 백라이트 유닛의 다양한 예시를 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1.
에틸헥실 아크릴레이트(EHA) 92 중량부 및 아크릴산(AA) 8 중량부를 배합하여, 단량체 혼합물을 제조하였다. 그 후, 상기 단량체 혼합물에 개시제로서 디(2-에틸헥실) 퍼옥시디카보네이트(EHPDC, di(2-ethylhexyl) peroxydicarbonate)를 적량 첨가하고, 괴상 중합 방식으로 중합 후 25℃에서의 점도가 약 3,000 cps가 되도록 부분 중합시켜 광경화형 시럽을 제조하였다. 그 후, 상기 시럽 100 중량부에 대하여 광개시제(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphoine, TPO) 0.5 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 0.1 중량부 및 광산란성 입자(굴절률: 1.59, 평균 직경: 4,000 nm, 폴리스티렌계 비드, HR-59-40, 선진화학(제)) 0.25 중량부를 첨가하여, 점착제 조성물을 제조하였다. 이어서, 점착제 조성물을 경화 후 두께가 1.7 mm가 되도록 이형 필름에 코팅하고, 블랙 라이트(black light) 광원을 사용하여, 상기 광원과 도포된 코팅층과의 거리를 15 cm로 유지한 상태에서 약 6분 동안 자외선을 조사하여 점착 패드를 제조하였다. 그 후 직하형 백라이트 유닛의 제조에 사용되는 것으로서, 상부에 LED가 소정 패턴으로 배열되어 있는 인쇄 회로 기판(PCB, 47인치 BLU용 PCB, 두께 약 500 ㎛)의 LED 배열 면에, 상기 점착 패드를 부착시켜 전체 두께가 3 mm인 백라이트 유닛을 제조하였다.
실시예 2.
1,6-헥산디올 디아크릴레이트의 함량을 0.5 중량부로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방식으로 점착제 조성물을 제조하고, 이를 두께가 약 1.2 mm인 LED가 상부에 배열되어 있는 인쇄 회로 기판(PCB)에 직접 코팅하고, 실시예 1과 동일한 방식으로 자외선 경화시켜 백라이트 유닛을 제조하였다.
실시예 3.
수산기를 함유하는 열경화형 아크릴계 중합체(Soken사(제), 제품명: UT-3001, 점도(25℃): 약 3,500 cps 내지 4,500 cps)에 이소시아네이트 경화제(제조사: Nippon Polyurethane Industry Co, 상품명: Coronate L-55E), 촉매 및 광산란성 입자(굴절률: 1.59, 평균 직경: 4,000 nm, 폴리스티렌계 비드, HR-59-40, 선진화학(제))를 적절히 배합하여, 점착제 조성물을 제조하였다. 그 후, 두께가 약 1.2 mm인 LED가 상부에 배열되어 있는 인쇄 회로 기판(PCB)상에 상기 조성물을 직접 코팅한 후, 80℃의 오븐에서 20분간 경화시켰다.
실시예 4
에틸헥실 아크릴레이트 75 중량부, 아크릴산 15 중량부 및 히드록시에틸 아크릴레이트 10 중량부를 배합하여 단량체 혼합물을 제조하였다. 그 후, 실시예 1과 동일한 방식으로 괴상 중합을 수행하되, 반응 시간 등의 제어를 통하여, 25℃에서의 점도가 약 2,000 cps 내지 2,500 cps의 범위 내에 속하도록 부분 중합시켜 광경화형 시럽을 제조하였다. 그 후 상기 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphoine, TPO) 0.7 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 0.3 중량부, 광확산성 입자(굴절률: 1.59, 평균 직경: 4 ㎛, 폴리스티렌계 비드, HR-59-40, 선진화학(제)) 15 중량부 및 염료(Blue dye, Lanxess사제 MACROLEX Blue RR Gran) 1 ppm을 배합하여 점착제 조성물을 제조하였다. 그 후, 제조된 점착제 조성물을 사용하여 실시예 1과 동일한 방식으로 백라이트 유닛을 제조하였다.
실시예 5
에틸헥실 아크릴레이트 70 중량부, 아크릴산 10 중량부, 히드록시에틸 아크릴레이트 10 중량부 및 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트 10 중량부를 배합하여 단량체 혼합물을 제조하였다. 그 후, 실시예 1과 동일한 방식으로 괴상 중합을 수행하되, 반응 시간 등의 제어를 통하여, 25℃에서의 점도가 약 3,000 cps 내지 3,500 cps의 범위 내에 속하도록 부분 중합시켜 광경화형 시럽을 제조하였다. 그 후 상기 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphoine, TPO) 0.7 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 0.2 중량부, 광확산성 입자(굴절률: 1.59, 평균 직경: 4 ㎛, 폴리스티렌계 비드, HR-59-40, 선진화학(제)) 15 중량부 및 염료(Blue dye, Lanxess사제 MACROLEX Blue RR Gran) 0.6 ppm을 배합하여 점착제 조성물을 제조하였다. 그 후, 점착제 조성물을 사용하여, 실시예 1과 동일한 방식으로 두께가 0.8 mm인 점착 패드를 제조하고, 그를 사용하여 광원을 제조하였다.
실시예 6
에틸헥실 아크릴레이트 60 중량부, 아크릴산 10 중량부, 히드록시에틸 아크릴레이트 10 중량부, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트 10 중량부 및 이소보르닐 아크릴레이트 10 중량부를 배합하여 단량체 혼합물을 제조하였다. 그 후, 실시예 1과 동일한 방식으로 괴상 중합을 수행하되, 반응 시간 등의 제어를 통하여, 25℃에서의 점도가 약 3,000 cps 내지 3,500 cps의 범위 내에 속하도록 부분 중합시켜 광경화형 시럽을 제조하였다. 그 후 상기 시럽 100 중량부에 대하여, 광개시제(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphoine, TPO) 0.7 중량부, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(HDDA) 0.3 중량부, 광확산성 입자(폴리스티렌계 비드, GS-0459S-6, Ganz(제)) 12.5 중량부 및 염료(Blue dye, Lanxess사제 MACROLEX Blue RR Gran) 1 ppm을 배합하여 점착제 조성물을 제조하였다. 그 후, 점착제 조성물을 사용하여, 실시예 1과 동일한 방식으로 두께가 0.8 mm인 점착 패드를 제조하고, 그를 사용하여 광원을 제조하였다.
시험예 1. 내구성 테스트
실시예에서 제조된 광원(가로 및 세로의 길이가 각각 10 cm 및 30 cm)(샘플)에 대하여 내열 내구성과 내습열 내구성을 각각 평가하였다. 내열 내구성은, 샘플을 80℃에서 240 시간 동안 방치한 다음, 기포 발생 여부, 들뜸 및 박리의 발생 여부를 육안으로 관찰하여 평가하였고, 내습열 내구성은, 샘플을 60℃ 및 90% 상대 습도 조건에서 240 시간 동안 방치한 다음, 동일하게 기포, 들뜸 및 박리 발생 여부를 육안으로 관찰하여 평가하였다. 상기 각 평가 기준은 하기와 같다.
<기포 발생 평가>
○: 육안 관찰 시 점착제의 내부 혹은 계면에서 기포가 발생하지 않았거나, 기포의 크기가 매우 작아 육안으로 관찰이 불가능한 경우
×: 육안 관찰 시 점착제 내부 혹은 계면에서 단일의 기포 또는 다량이 군집된 상태의 기포가 인식되는 경우
<들뜸 및 박리 평가>
○: 점착제와 피착체의 사이의 계면에서 들뜸 및 박리의 발생이 없는 경우
×: 점착제와 피착체의 사이의 계면에서 들뜸, 부분 박리 또는 완전 박리가 발생한 경우
시험예 2. 휨(curl) 특성 평가
시험예 1에서와 동일한 샘플을 내열 조건에서 방치하고, 휨(curl)의 발생 여부를 평가하였다. 구체적으로, 샘플을 세로 방향으로 세워 높은 상태로 80℃에서 240 시간 동안 방치한 다음, 꺼내어 상온에서 30분 정도 서서히 냉각시켰다. 그 후, 세로 방향으로 세워 놓은 상태의 샘플을 평평한 유리 기판과 마주보는 상태에서 서로 접촉하도록 위치시키고, 기준이 되는 상기 유리 기판에서 샘플까지 가장 멀리 떨어진 거리를 줄자로 측정하여 휨 발생 여부를 평가하였다.
상기 측정 결과를 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.

 실시예
1 2 3 4 5 6

내구성
평가
 기포발생억제성(내열) ○ ○ ○ ○ ○ ○
기포발생억제성(내습열) ○ ○ ○ ○ ○ ○
들뜸/박리(내열) ○ ○ ○ ○ ○ ○
들뜸/박리(내습열) ○ ○ ○ ○ ○ ○
휨 평가(cm) 0 0 0 0 0 0
상기 표 1의 결과로부터, 본 발명의 실시예의 경우, 내구성 및 휨 특성 등이 모두 우수하게 나타나는 것을 확인할 수 있다.
1, 2, 3: 백라이트 유닛
10: 기판 20: 발광체
30: 점착 패드 31: 점착제
32: 광산란성 입자 40: 확산판
50: 반사층

Claims (20)

  1. 발광체가 상부에 존재하는 기판; 및 상기 기판의 상부에 부착되어 있고, 또한 단량체 또는 중합체 성분; 및 광산란성 입자를 포함하는 점착제 조성물의 경화물인 점착제층을 포함하는 점착 패드를 가지는 백라이트 유닛.
  2. 제 1 항에 있어서, 발광체가 발광 다이오드인 백라이트 유닛.
  3. 제 1 항에 있어서, 단량체 또는 중합체 성분은, 가교성 관능기를 가지는 아크릴계 중합체를 포함하는 백라이트 유닛.
  4. 제 3 항에 있어서, 점착제 조성물은, 다관능성 가교제를 추가로 포함하는 백라이트 유닛.
  5. 제 1 항에 있어서, 단량체 또는 중합체 성분은, 광경화형 올리고머 및 반응성 희석용 단량체를 포함하는 백라이트 유닛.
  6. 제 1 항에 있어서, 단량체 또는 중합체 성분은, 알킬 (메타)아크릴레이트; 및 하기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나의 화학식으로 표시되는 친수성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물 또는 그의 부분 중합물인 백라이트 유닛.
    [화학식 1]
    Figure pat00006

    [화학식 2]
    Figure pat00007

    [화학식 3]
    Figure pat00008

    상기 화학식 1 내지 3에서, R은 수소 또는 알킬기를 나타내고, R1은, 수소 또는 -A3-C(=O)-OH를 나타내며, R2는 -A4-OH를 나타내고, R3는 알킬기를 나타내며, A1 내지 A4는 각각 독립적으로 알킬렌을 나타낸다.
  7. 제 1 항에 있어서, 단량체 또는 중합체 성분은, 알킬 (메타)아크릴레이트; (메타)아크릴산 또는 하기 화학식 4의 단량체; 및 하기 화학식 2, 화학식 3 또는 화학식 5로 표시되는 친수성 단량체를 포함하는 단량체 혼합물 또는 그의 부분 중합물인 백라이트 유닛:
    [화학식 2]
    Figure pat00009

    [화학식 3]
    Figure pat00010

    [화학식 4]
    Figure pat00011

    [화학식 5]
    Figure pat00012

    상기 화학식 2 내지 5에서, R은 수소 또는 알킬기를 나타내고, R2는 -A4-OH를 나타내며, R3는 알킬기를 나타내고, R4는, 지방족 포화탄화수소 고리형 화합물로부터 유래되는 1가 잔기를 나타내며, R5는 -A5-C(=O)-OH를 나타내고, 상기에서 A1, A2, A4 및 A5는 각각 독립적으로 알킬렌을 나타낸다.
  8. 제 1 항에 있어서, 광산란성 입자는, 점착제와의 굴절률의 차이가 0.05 내지 1.0인 백라이트 유닛.
  9. 제 1 항에 있어서, 광산란성 입자는, 점착제와의 굴절률의 차이가 0.05 내지 0.6인 백라이트 유닛.
  10. 제 1 항에 있어서, 광산란성 입자는, 아크릴 수지 입자, 스티렌 수지 입자, 우레탄 수지 입자, 멜라민 수지 입자, 벤조구아나민 수지 입자, 에폭시 수지 입자, 실리콘 수지 입자, 실리카 입자, 이산화티탄 입자, 불화 마그네슘 입자, 산화 지르코늄 입자, 산화 알루미늄 입자 또는 유리 입자인 백라이트 유닛.
  11. 제 1 항에 있어서, 광산란성 입자는, 평균 입자 직경이, 1,000 nm 내지 30,000 nm인 백라이트 유닛.
  12. 제 1 항에 있어서, 점착제 조성물은, 단량체 또는 중합체 성분 100 중량부에 대하여 0.01 중량부 내지 50 중량부의 광산란성 입자를 포함하는 백라이트 유닛.
  13. 제 1 항에 있어서, 점착제 조성물은, 염료를 추가로 포함하는 백라이트 유닛.
  14. 제 1 항에 있어서, 점착제 조성물은, 다관능성 아크릴레이트를 추가로 포함하는 백라이트 유닛.
  15. 제 1 항에 있어서, 점착제 조성물이 광개시제를 추가로 포함하는 백라이트 유닛.
  16. 제 1 항에 있어서, 점착제 조성물은, 산화 방지제를 추가로 포함하는 백라이트 유닛.
  17. 제 1 항에 있어서, 점착제 조성물은, 재작업성 개선제를 추가로 포함하는 백라이트 유닛.
  18. 제 1 항에 있어서, 점착 패드상에 부착된 확산판을 추가로 포함하는 백라이트 유닛.
  19. 단량체 또는 중합체 성분; 및 광산란성 입자를 포함하는 점착제 조성물을 사용하여 점착 패드를 제조하는 단계; 및 발광체를 상부에 포함하는 기판에 상기 점착 패드를 라미네이트하여 부착시키는 단계를 포함하는 백라이트 유닛의 제조 방법.
  20. 제 1 항에 따른 백라이트 유닛을 광원으로 포함하는 디스플레이 장치.
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