KR20120027444A - 적층체형 백 라이트 유닛용 반사 시트 - Google Patents

적층체형 백 라이트 유닛용 반사 시트 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 고분자 수지 고유의 밀도가 낮으며 범용적이어서 가격이 저렴한 시트 또는 종이를 이축연신 폴리에스테르 필름과 적층 하여 반사 시트를 제조함으로써 종래 이축연신 폴리에스테르 필름 단독체 내지는 폴리에스테르 필름끼리 적층체를 구성함으로써 발생하던 높은 제조 원가를 낮추면서 동시에 양호한 반사 시트 성능을 달성하는 것을 목적으로 한다.

Description

적층체형 백 라이트 유닛용 반사 시트{Laminated reflection sheet for back-light unit}
본 발명은 백라이트 유닛용 반사 시트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이축연신된 필름(A)과 고유밀도가 1.10g/㎤이하인 시트(B)를 합지함으로써 종래의 제조 방법에 비하여 제조 원가를 낮출 수 있는 백 라이트 유닛용 반사 시트에 관한 것이다.
최근, 휴대 기기를 비롯하여 퍼스널 컴퓨터, 모니터, 텔레비전 등, 여러 가지 용도로 액정 디스플레이가 사용되고 있다. 액정 디스플레이는 그 자체가 발광체가 아니기 때문에 광원이 장착된 백라이트 유닛 장치가 있으며, 이러한 백 라이트 유닛 장치는 광이 화면 뒤로 새어 나가는 것을 방지하기 위하여 하부에 광을 반사시켜 주는 반사 시트가 필수 요소로 실장 되고 있다. 이러한 반사 시트에는 높은 반사율과 함께 광원에 의한 열에 대해서 변형하지 말며 균일한 휘도가 얻어질 것, 제조 원가가 저렴할 것 등이 요구된다.
이러한 용도에 종래 백색의 이축연신 폴리에스테르 반사 필름을 낱장으로 사용하였다(인용특허 (1), 비특허문헌). 근래에 텔레비전 및 DID 용도 등에서 대화면화가 진전되며, 액정 디스플레이에 요구되는 반사 시트의 크기도 커지고 있다. 반사 시트의 크기가 커지게 되면 액정 디스플레이 모듈 조립 공정에서의 작업성 향상을 위하여 반사 시트에 더욱 높은 강직성이 요구되며, 도광판과의 눌림을 방지하기 위한 가공이 필요해진다. 종래 반사 시트에 사용되어 온 이축연신 백색 폴리에스테르 필름은 단층 구성으로는 제조 공정 상 대형 디스플레이에 요구되는 강직성을 갖춘 두께를 구비하기 곤란하였다. 이 때문에 이축연신 폴리에스테르 반사 필름 또는 이축연신 폴리에스테르 투명 기재 필름에 비드를 코팅하고 강직성을 높이기 위하여 또 다른 이축연신 폴리에스테르 필름과 적층 하되 적어도 한 층에는 이축연신 폴리에스테르 백색 반사 필름이 사용되는 형태가 제안되고 있다(인용특허 (2))
이 경우 반사 시트 제조에 들어가는 필름이 모두 고가인 이축연신 폴리에스테르 필름으로써 제조 원가가 상승하게 되는 문제점을 안고 있는 실정이었다. 한편 이축연신 폴리프로필렌 백색 필름을 사용하여 적층체형 반사 시트를 제조하는 방법도 제시하고 있으나(인용특허 (3)), 이축연신 폴리프로필렌 백색 필름은 열수축율이 높아 반사 시트용에 사용하기에 적합하지 않았다.
이에, 본 발명자는 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 예의 고찰한 결과, 이축연신된 폴리에스테르 필름(A)와 가공 전 고분자 재료의 밀도(고유밀도라 칭하기도 함)가 1.10g/㎤이하인 시트(B1) 또는 종이를 적층 함으로써 반사 시트에 요구되는 광학적, 열적, 기계적 특성을 만족시키면서 동시에 비교적 저렴한 원가에 반사 시트를 제조할 수 있다는 것을 발견하고 본 발명에 이르렀다.
JP2001-228313A, JP2002-333510A, JP2004-085633A, JP-2006-72347A, JP 2008-286907A, , JP2010-102071A 한국공개특허10-2011-0082327 JP2005-99314A
ディスプレイ用光學フィルム(2004년, CMC출판)중 제2장 백 라이트용 반사 시트
본 발명은, 상기한 종래 기술의 문제점에 착안하여, 고분자 수지 고유의 밀도가 낮으며 범용적이어서 가격이 저렴한 시트 또는 종이를 이축연신 폴리에스테르 필름과 적층 함으로써 반사 시트에 요구되는 제반 물성을 만족시키면서 원가를 낮추는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
(1)
이축연신된 폴리에스테르 필름(A)와 고유밀도가 1.10g/㎤이하이며 열변형온도가 55℃ 이상인 시트(B1) 또는 종이(B2) 중에서 선택되는 적어도 하나 이상을 2층 이상 적층 하여 이루어지는 반사 시트이며 적층체의 반사율이 적어도 어느 한 면에서 95% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(2)
(1)에 있어서, 고유밀도가 1.10g/㎤이하이며 열변형온도가 55℃ 이상인 시트(B)가 폴리올레핀계의 무연신 시트, 발포 시트, 부직포 또는 섬유로 제조한 직포이거나 폴리스티렌계의 무연신 시트, 이축연신 시트, 발포 시트인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(3)
(1)에 있어서 종이의 두께가 50미크론 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(4)
(1)에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 250미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(5)
(1) 에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 150미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(6)
(1) 에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 100미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(7)
(1)에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 반사율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(8)
(1) 에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 반사율이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(9)
(1)에 있어서 고유밀도가 1.10g/㎤이하이며 열변형온도가 55℃ 이상인 시트의 광투과율이 60%이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(10)
(1) 에 있어서 고유밀도가 1.10g/㎤이하인 재료의 열변형온도가 60℃이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(11)
(1)에 있어서 적층 된 반사 시트의 컬이 3mm 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용
반사 시트
(12)
(1)에 있어서 적층 된 반사시트의 열수축율이 0.7% 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
(13)
(1)에 있어서 적층체가 금속 증착층을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
본 발명에 의하면, 고분자 수지 고유의 밀도가 낮으며 범용적이어서 가격이 저렴한 시트 또는 종이를 이축연신 폴리에스테르 필름과 적층 함으로써 반사 시트에 요구되는 제반 물성을 만족시키면서 원가를 낮출 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명은, 이축연신된 폴리에스테르 필름(A)와 고유밀도가 1.10g/㎤이하이며 열변형온도가 55℃ 이상인 시트(B1) 또는 종이(B2)를 적어도 2층 이상 적층 하여 이루어지는 반사 시트이며 적층체의 반사율이 적어도 어느 한 면에서 95% 이상인 백 라이트 유닛용 반사 시트를 제공한다.
상기 반사 시트는 고분자 재료의 밀도가 낮으며 범용적이어서 가격이 저렴한 시트 또는 종이를 이축연신 폴리에스테르 필름과 적층 함으로써 반사 시트에 요구되는 제반 물성을 만족시키면서 원가를 낮출 수 있다. 여기서 말하는 고분자 재료의 밀도란, 수지 내에 함유된 무기계, 유기계 또는 유기-무기 복합계 첨가제, 즉 수지를 백색으로 만들어주는 광차폐제 또는 광반사제, 충진제, 강직성 향상제(보강제), 비상용성 수지 등을 수지 조성물에서 제거하고, 일축연신 또는 이축연신, 발포 가공, 부직포 제조 가공, 섬유 및 직포 제조 가공 등을 행하기 이전 단계에서의 고분자 재료 자체의 밀도를 지칭하며 본 발명에서는 이를 고유밀도라 칭한다. 고분자가 결정성 수지일 경우에는 공지의 DSC 측정 방법과 동일하게 결정 융점이상으로 온도를 높여 결정을 융해한 다음, 급냉시켜서 비정화한 상태에서 측정되는 밀도를 지칭한다. 공지의 문헌 자료를 통해서 고유밀도를 구하거나 또는 고분자 재료에서 첨가제를 제거하고서 단위부피당 질량을 측정하거나 밀도구배관을 이용하여 밀도를 특정 지을 수 있다. 고분자 재료는 연신, 열처리, 발포, 방사 등의 공정을 거치면서 밀도가 변한다. 이하에서는 수지가 가공된 후의 제품(시트 또는 부직포, 직포)의 밀도를 가공 후 밀도로 칭하며 구분한다. 한편 상기한 고분자 재료를 이용한 시트 제품과 달리, 종이의 경우에는 평량으로 상거래가 이루어지는 것이 오랫동안 관행이 되어 있어, 펄프를 사용하여 종이 제조 과정에 첨가된 광차폐제 등을 포함한 최종적으로 가공된 종이 자체의 부피 및 질량을 측정하여 여기에서 밀도를 구하였다. 따라서 종이의 경우, 종이를 이루는 고분자 성분인 셀룰로오스를 고유밀도로 하지 않고 종이 자체의 밀도를 개별로 측정하였으며, 이하 고분자 재료의 고유밀도에서 종이에 들어가는 섬유소 성분은 제외한다.
고분자의 고유밀도가 1.10g/㎤이하이며 열변형온도가 55℃이상인 수지에는, 폴리올레핀 계 수지, 폴리스티렌(PS)계 수지, ABS, SAN, ASA, COC, PMP 등이 포함되나 경제성이 확보되는 한 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중에서 특허 가격이 저렴하며 범용적인 폴리올레핀 계 수지 및 폴리스티렌 계 수지가 바람직하다. 폴리올레핀 계 수지에는 MDPE, HDPE, PP 등이 해당하며, 호모 폴리마 또는 공중합체를 포함하며 이들의 밀도는 각 수지 및 조성에 따라 다르나 통상 0.972g/㎤이하이다. 폴리스티렌 계 수지에는 GPPS, HIPS, 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 및 스티렌 모노머를 주성분으로 하는 공중합체를 포함하며 이들의 밀도는 통상 1.07g/㎤이하이다. 또한 이들 수지를 2종 이상 혼합하여 사용하거나, 이들 수지에 비상용성인 수지를 첨가하여 수지 시트의 은폐력을 높이거나, 경제성을 희생시키지 않는 범위내에서 COC, PMP, 아크릴, 폴리카보네이트, PETG, PET, PBT와 같이 강직성을 높일 수 있는 수지 재료를 소정량 첨가하는 것도 가능하다. 이들 수지는 무연신 시트, 발포 시트, 부직포, 먼저 섬유 형태로 방사하고서 이를 직포화한 형태, 일축연신 필름 또는 이축연신 필름의 형태를 포함한다. 강직성 및 경제성 측면에서 무연신 시트, 발포 시트, 이축연신 시트가 특히 바람직하다. 본 발명에서는 이들 형태를 모두 시트로 통칭한다.
발포 시트의 경우, 가교 발표, 무가교 발포 방식 모두를 포함하며 발포 층 단층으로 되어 있는 것도 무방하고, 내층에 발포 층을 함유하고 양면 또는 편면의 최외각은 기포를 포함하지 않는 형태라도 무방하다. 적어도 한 면이 기포를 포함하지 않을 경우에는 해당 층은 투명한 수지이어도 무방하고 공지의 광차폐제를 함유해도 무방하다. 광차폐제에는 산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 실리카, 알루미나, 클레이, 탄산 마그네슘, 산화 마그네슘, 불화칼륨, 불화칼슘, 실리카 내 산화티탄이 함유된 복합입자, 이들 무기입자들의 내부에 기포가 있는 중공형 입자, 유기안료, 염료, 형광증백제, 중공형 유기입자 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중에서 가시광선에 대한 흡수성이 적은 탄산칼슘 또는 황산바륨 또는 클레이를 단독 또는 병용 사용하는 것이 특히 바람직하다.
종이의 경우에는 일반적으로 평량을 사용하나 이를 밀도로 환산하면 밀도의 범위는 0.2~1.05g/㎤에 해당한다. 본 발명에 적합한 종이의 종류로써는 백판지, 페이퍼보드, 크라프트지, 백상지, 아트지, 그라비이 인쇄 용지, 폴리프로필렌이나 HDPE 등을 단섬유상으로 먼저 만들고 여기에 접착제를 첨가하여 초지기를 이용하여 제조한 합성지 등을 예시할 수 있으나, 본 발명의 목적인 디스플레이에서 발산되어 나오는 열에 견디며, 적당한 두께를 갖추고, 광을 차폐하는 기능을 갖춘 한 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중에서, 특히 아트지 또는 백판지가 반사율 및 강직성 측면에서 바람직하다.
고분자 재료의 밀도는 1.10g/㎤이하가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1.08g/㎤이하이다. 밀도가 1.10g/㎤을 초과하면, 반사 시트 적층체의 밀도가 높아지고 수지 재료가 고가화되므로 경제성이 저하하여 바람직하지 않다. 밀도의 하한선은 상기한 열변형온도를 충족시키는 한 제한이 없으나, 강직성 측면에서 0.2g/㎤이상이 바람직하다.
고분자 재료의 열변형온도는 55℃이상이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 60℃이상, 가장 바람직하게는 65℃이상이다. 열변형온도가 55℃미만이면 백 라이트 유닛 내부에 장착된 광원으로부터 발생하는 열에 노출되었을 때 반사 시트의 치수가 변화하여 휘도가 불균일해지고 강직성이 부족해지므로 바람직하지 않다. 열변형온도가 높을수록 강직성이 증가하고 열적 치수안정성이 양호해지므로 상한선은 없으나, 경제성의 관점에서 210℃이하가 바람직하다.
종이의 경우에는, 종래의 열변형온도를 측정하는 방법이 플라스틱 소재를 대상으로 만들어진 방법이므로 열변형온도가 명확히 규정되지 않으나, 섬유소 재질을 3차원적으로 네트워크 한 형태이므로, 70℃ 이상의 고온에서의 열적 치수안정성이 양호하고 다량의 광반사성 무기입자를 포함하고 있으므로 바람직한 적층체의 대상이 될 수 있다.
적층체 구성에 사용되는 이축연신된 폴리에스테르 필름의 두께는 250미크론 이하, 바람직하게는 150미크론 이하, 가장 바람직하게는 100미크론 이하이다. 250미크론을 초과할 경우에는 적층체의 경제성이 저하하여 바람직하지 않다.
적층체 구성에 사용되는 가공 전 고분자 재료의 밀도가 1.10g/㎤이하이며 열변형온도가 55℃ 이상인 시트(B1)의 두께는 38~1000미크론이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50~800미크론, 가장 바람직하게는 75~600미크론이다. 1000미크론을 초과하면 지나치게 두꺼워서 경제적이지 않고, 38미크론 미만에서는 적층체 층수가 증가하므로 바람직하지 않다.
종이의 두께는 38~1000미크론이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50~800미크론, 가장 바람직하게는 75~600미크론이다. 1000미크론을 초과하면 지나치게 두꺼워서 경제적이지 않고, 38미크론 미만에서는 적층체 층수가 증가하므로 바람직하지 않다.
적층체 구성에 사용되는 이축연신된 폴리에스테르 필름은 다른 적층체(B1 또는 B2)의 반사율이 양호할 경우에는 투명한 필름을 사용하여도 무방하나, 얻어지는 반사 시트의 반사율을 더욱 향상시키기 위하여 바람직하게는 80%이상, 더욱 바람직하게는 90%이상의 반사율을 갖는 것이 바람직하다.
적층체 구성에 사용되는 시트(B1)은 얻어지는 반사 시트의 반사율을 더욱 좋도록 하기 위하여 광투과율이 60%이하인 것이 바람직하다. 광선 투과율이 60%이하인 경우에는 이축연신 폴리에스테르 필름을 투과하여 온 광선이 시트(B1)에서 다시 반사하여 액정 디스플레이 측으로 향하므로 반사율이 증가하여 바람직하다. 시트(B1)의 광투과율을 낮추기 위한 광차폐제로는 산화티탄, 탄산칼슘, 황산바륨, 탄산 마그네슘, 산화마그네슘, 알루미나, 실리카, 중공형 유기입자, 비상용성 수지 등을 들 수 있는데 이에 한정되는 것은 아니다. 이 중에서 광을 반사시키는 성능 측면에서 탄산칼슘 또는 황산바륨을 단독 또는 병용해서 사용하는 것이 특히 바람직하다.
발포 시트의 경우에는 내층에 기포를 갖고, 외각층인 스킨 층은 기포를 갖지 않는 구조가 일반적인데, 외각층에 첨가하는 입자는 상기 입자들을 열거할 수 있으며 마찬가지로 탄산칼슘 또는 황산바륨 또는 클레이를 단독 또는 병용하는 것이 특히 바람직하다.
적층 된 반사 시트의 컬(Curl)은 3mm 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2mm이하이다. 컬이 3mm를 초과하면 휘도가 불균일해져서 바람직하지 않다.
적층 된 반사 시트의 열수축율은 0.7%이하인 것이 바람직하며 0.5%이하가 더욱 바람직하다. 열수축율이 0.7%를 초과하면 백 라이트 유닛 내부의 광원에 노출되었을 때 고온에서 치수변화가 발생하여 휘도가 불균일해지므로 바람직하지 않다.
본 발명의 적층체 구성에는 금속 증착층을 포함하지 않는 것이 바람직하다. 금속 증착층이 함유되면 경제성이 떨어지고, 금속의 광 흡수성 때문에 반사 시트의 반사율이 저하하여 바람직하지 않다.
{층 구성}
이축연신 폴리에스테르 필름(A)와 시트(B1) 또는 종이(B2) 중에서 선택되는 적어도 하나를 2층 이상 적층 하여 반사 시트를 구성하는데 있어 2층 또는 3층으로 구성하는 것이 가장 효율적이나 4층 이상으로 구성하여도 무방하다.
2층의 경우에는 A/B1 또는 A/B2가 되며, 3층의 경우에는 A/B1/A' A/B2/A' A/B1/B2, A/B2/B1,B1/A/B1, B1/A/B2 등의 형태이며, 4층 이상의 경우에도 3층과 유사한 형태로 다양한 조합으로 층 구성을 할 수 있다. 여기서 A'는 A 와 동일한 조성을 가지나 A 층과 두께가 다른 경우이다.
단순히 적층체를 구성하는데 그치지 않고 후술하는 비드코팅이나, 자외선 열화방지 코팅 등을 실시할 경우에는 최외각층에 이축연신 폴리에스테르 필름으로 해서 가공하거나, 이미 가공된 이축연신 폴리에스테르 필름을 최외각층에 적층 하는 것이 바람직하다.
적층체를 구성하는데 있어 층간에 접착제를 사용하여 적층 하는데, 이때 적합한 접착제로는 적층 대상의 내용제성, 내열성 등을 감안하여 공지의 용제 계, 수용성 계 또는 수분산 계 또는 UV 경화 형 접착제 또는 핫멜트 형 접착제 중에서 적절히 선정하여 사용할 수 있다.
적층체를 구성하는 접착제의 두께는 1~10미크론이 바람직하며 광을 흡수하는 성질이 없는 투명한 바인더가 특히 바람직하다. 접착제의 두께가 1미크론 미만일 경우에는 필름과 시트간 접착력이 충분하지 않을 수 있어 바람직하지 않고, 10미크론을 넘을 경우에는 접착제의 건조 및 경화, 에이징에 과다한 시간이 소요될 수 있어 바람직하지 않다.
적층체 구성용 접착제에는 공지의 광반사제, 예를 들면 산화티탄, 황산바륨, 탄산칼슘, 클레이, 마이카, 탄산마그네슘, 실리카, 산화마그네슘, 알루미나, 중공형 입자(유기입자, 무기입자), 유기안료, 염료 등을 첨가하여 접착제 층에서 광을 반사하는 기능을 보강하거나, 시트(B1) 또는 종이의 색조를 보상할 수 있다. 이러한 기능을 하는 한 이들 재료에 한정되는 것은 아니다.
적층체 구성용 접착제에는 백 라이트 유닛의 광원에서 나오는 열을 흡수하여 효과적으로 옆 방향으로 방열시키는 기능을 하는 공지의 방열성 재료를 포함할 수 있으며 특히 무지재료가 바람직하다.
이축연신된 필름(A)에는 공지의 방법을 이용하여 5~30미크론 크기의 우레탄 비드, 나일론 비드, 연질성 아크릴 비드, 실리콘 비드 등을 건조 후의 도포두께가 5~30미크론이 되도록 도포함으로써 도광판과의 접촉 시 도광판의 도트 패턴을 마모시키는 것을 방지하고, 도광판과 반사 시트간 블로킹이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제조된 적층체의 반사 시트는 컬을 방지하기 위하여 시트(B1) 또는 종이를 중층으로 하고, 양면에 이축연신 폴리에스테르 필름을 적층 하거나, 2층 적층체의 경우에는 적층체를 구성하기 전에 80℃에서 1시간 노출 후 컬이 발생하는 방향을 각각 확인한 후에 컬이 상쇄되는 방향이 되도록 각각의 면을 적층 하거나, 롤 형태로 감을 경우 컬이 발생하는 방향(위로 컬이 발생하는 방향)을 롤의 외면이 되도록 권취 하거나, 적층체를 구성하는 공정 내에서 롤로 감지 않고 바로 액정 디스플레이 크기로 재단하는 방법을 사용할 수 있다. 또는 적층체를 구성하는 단계 중, 필름과 시트(B1) 또는 종이를 압착 롤로 적층 할 때 각각의 면과 접촉하는 압착 롤의 온도를 달리하거나, 압착 롤로 진입하기 전 단계에서 공지의 가열 수단, 즉 적외선 히터나 롤식 가열장치를 통하여 표면과 이면에 온도 차이를 부여한 다음에 라미네이팅함으로써 컬을 적절히 제어할 수 있다.
제조된 적층체의 반사 시트는 필요 시 35~85℃에서 롤 상태 또는 액정 디스플레이 크기로 재단한 상태에서 열처리를 행해서 고온에 노출되었을 때 열적 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이때 열처리 시간은 2~72시간이 바람직하다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 자세히 성명하나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
{물성의 측정방법 및 평가방법}
필름두께
필름 또는 시트 샘플 1 미터를 TD 방향으로 절단하여 교정된 디지털 마이크로미터(Marh사, 밀리트론)로 25mm 간격으로 측정하여 평균치를 필름의 두께로 하였다. 단위는 미크론이다.
열변형온도
ASTM D648에 의거, 하중 4.6Kg/㎠으로 측정하였다.
반사율
반사율은 분광광도계(시마즈제작소제, UV-2450) 에 적분구를 취부 한 다음, 황산바륨 백색판을 100% 로 했을 때의 반사율을 550nm 에서 측정해서 상대 비교한 값으로 하였다. 황산바륨 백색판은 황산바륨 분말(머크제 DIN5033)을 분말시료 홀더에 충진해서 제조했다. 양측으로부터 반사율을 측정하여 높은 것을 반사율로 하였다.
필름 또는 시트의 밀도
필름 또는 시트 시료를 10cm ⅹ 10cm (면적 100cm2) 형태로 잘라 내서 시료 10 매를 준비한다. 이렇게 준비된 시료 10 매의 총 중량 A(g) 을 측정한다. 이어서 아래의 식에 의거하여 밀도 B 를 구한다.
밀도 B (g/㎤) = (총 중량 A(g))/ 총체적 C(㎤)
여기에서 총체적 C (㎤) = 필름 또는 시트두께(cm) ⅹ 100 (㎠) ⅹ 10
필름 또는 시트가 롤 형태로 되었을 경우에는 좌측, 중앙 측, 우측에서 각각 10매의 시료를 취하여 밀도를 구한 다음에 평균한다.
컬(Curl)
반사 시트를 30cm 를 롤로부터 잘라 내어, 평판 위에 올려 놓아, 권취에 기인하는 컬을 제거한다.
3시간 후에 평판 위로 솟아 오른 량(mm)을 측정했다. 3mm 이하를 양호한 것으로 간주하였다.
광투과율
ASTM D1003에 의거하여 측정하였다.
80℃×1시간 MD방향 열수축율 (%)
반사 시트 샘플을 대략 25cm ⅹ 25cm 크기로 잘라 낸 다음에 해당 샘플에 MD 방향으로 약 20cm 의 직선을 그린 후, 1/500 자로 정확하게 해당 직선의 길이를 측정한 후에 그 길이를 MD1 로 기록한다. 그런 다음, 해당 시료를 80℃의 오븐 속에서 1시간 동안 열처리 하고, 꺼낸 다음 실온에서 10분간 대기한 후에 표시된 직선을 1/500 자로 다시 측정하여 이를 MD2 로 기록한다. 아래의 식으로 열수축율을 측정하였다.
MD 방향 열수축율(%) = (MD1 - MD2)/MD1 ⅹ 100
{실시예 1}
반사율이 97%인 75미크론 이축연신 폴리에스테르 필름에 아래의 드라이 라미네이트용 접착제를 건조 후 도포두께가 3미크론이 되도록 도포하고 80℃에서 30초간 건조한 후 백색 폴리프로필렌 시트(두께 240미크론, 광투과율 15%, 밀도 0.97g/㎤)를 적층 한 후에 40℃의 에이징 실에서 3일간 에이징 시켜서 반사 시트를 제조했다.
DIC㈜제 드라이라미네이트제 딕드라이 LX-903을 16중량부, 경화제로서 DIC제 KL-75를
2중량부 및 에틸 아세테이트를 29.5중량부를 첨가하고, 15분간 교반하여 고형분 농도
20중량%의 드라이 라미네이트용 접착제를 얻었다.
경제성이 우수하고 반사율 및 컬, 열수축율이 우수하였다. 표 1 및 2 에 특성 및 물성을 나타냈다.
{실시예 2~10, 비교예 1~2}
표 1과 같이 이축연신 폴리에스테르 필름(A) 및 시트(B1) 및/또는 종이(B2)의 재료 및 특성을 달리한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다. 얻어진 물성은 표 2에 나타내었다.
적층 수가 증가하는 만큼 드라이 라미네이트 도포 회수를 늘리고 적층 회사를 늘린 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.
단,
1. 실시예 6에서 발포 PP 시트는 3층으로 구성되며 내층에 기포를 가지며 스킨 층에는 기포가 없는 구조이며, 스킨 층은 탄산칼슘을 사용한 시트
2. 시트(B1) 중 백색 시트는 탄산칼슘을 사용하여 제조하였다.
3. 경제성: ◎ 매우 우수, ○ 우수, ×: 비경제적
{실시예 11}
실시예 1 에 사용한 이축연신 폴리에스테르 필름의 한 면에 먼저 아래의 비드 도포액을 건조 후 도포두께가 15미크론이 되도록 도포하여 80℃에서 30초간 건조 후 UV 경화하였다.
. 바인더 수지: 27중량부(일본화약㈜)
. 광 경화개시제: 3중량부(시바 스페셜티사제, IRG184)
. 비드: 2.9중량부(선진화학제 단분산 아크릴 비드, 평균입경 8미크론 90중량% + 평균입경 25.0미크론 10중량%의 혼합 비드)
. 메틸에틸케톤 : 34.2중량부
. 톨루엔: 32.9중량부
이렇게 하여 한 면에 비드가 도포된 이축연신 폴리에스테르 필름과 두께 215미크론의 3층으로 구성되며 내층에 기포를 함유하는 발포 PP 시트와 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하여 비드 도포 층을 포함하는 반사 시트를 제조하였다. 도광판과의 블로킹이 발생하지 않고 양호한 휘도 균일도를 보였다. 표 1 및 2 에 특성 및 물성을 나타냈다.
{실시예 12}
실시예 1에 사용된 드라이 라미네이트용 접착제의 조성을 아래와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 제조하였다.
DIC㈜제 드라이라미네이트제 딕드라이 LX-903을 16중량부, 경화제로서 DIC제 KL-75를 2중량부, 탄산칼슘(침강형, 평균입경 0.8미크론) 2.5중량부 및 에틸 아세테이트를 27.0중량부를 첨가하고, 15분간 교반하여 고형분 농도 20중량%의 드라이 라미네이트용 접착제를 얻었다.
이렇게 하여 접착제 층 내에 광차페층을 함유하는 반사 시트를 제조하였다. 표 1 및 2 에 특성 및 물성을 나타냈다.
적층체형 반사 시트 투입 재료 특성
실험번호 층 구성 필름(A) 특성 시트(B1) 특성 또는 종이(B2) 특성
두께 반사율 두께 재료 광투과율 재료밀도 가공 후 밀도 열변형온도
실시예 1 A/B1 75 97 240 백색 PP 시트 15 0.93 0.97 103
실시예 2 A/B1 75 97 240 백색 이축연신 폴리스티렌 시트 12 1.05 1.07 78
실시예 3 A/B1/A 75 97 400 백색 PP 시트 2 0.93 0.98 101
실시예 4 A/B2/A 75 97 400 아트지 0.2 0.76 -
실시예 5 A/B1 125 99 190 백색 PP 시트 32 0.93 0.97 112
실시예 6 A/B1/A 25 6 500 발포 PP 시트 3 0.92 0.58 103
실시예 7 A/B1/A 25 65 500 발포 폴리스티렌 시트 2.5 1.05 0.61 86
실시예 8 A/B1 75 97 240 백색 HDPE 시트 8 0.95 0.99 75
실시예 9 A/B1/A 25 65 240 백색 이축연신 폴리스티렌 시트 2 1.05 0.96 92
실시예 10 A/B2 125 99 285 백상지 0 0.81 -
실시예 11 A/B1 75 97 215 발포 PP 시트 5 0.92 0.55 102
실시예 12 A/B1 75 97 240 백색 PP 시트 15 0.93 0.97 104
실시예 13 A/B1/A 75 97 410 PP 부직포 25 0.93 0.15 119
비교예 1 A/B1 75 97 240 백색 LDPE 시트 8 0.91 0.94 49
비교예 2 A/A 188 99 225 백색 이축연신 폴리에스테르 필름
(일본 도레이사 E6SR)		 1 1.37 0.6 115
비교예 3 A/A 100 6 188 백색 이축연신 폴리에스테르 필름
(일본 데이진사 UX)		 1.0 1.35 1.25 105
반사 시트의 물성 밑 특성
실험번호 특징 반사율 컬 열수축율 경제성
실시예 1 단순 적층체 101 2 0.1 ○
실시예 2 단순 적층체 102 3 0.4 ○
실시예 3 대칭형 단순 적층체 103 1 0.1 ◎
실시예 4 대칭형 단순 적층체(종이) 103.5 0.5 0.05 ◎
실시예 5 단순 적층체 102 2.5 0.2 ○
실시예 6 대칭형 단순 적층체(발포 PP) 99 1 0.5 ◎
실시예 7 대칭형 단순 적층체(발포 PS) 101 1 0.6 ◎
실시예 8 단순 적층체 100 3 0.4 ○
실시예 9 대칭형 단순 적층체 101 1 0.6 ○
실시예 10 단순 적층체(종이) 102 2 0.1 ◎
실시예 11 비드 층 포함 단순 적층체(발포 PP) 103 2 0.2 ◎
실시예 12 광차폐층 포함 단순 적층체 101.5 1.5 0.1 ○
실시예 13 대칭형 단순 적층체(부직포) 100 0.5 0.3 ◎
비교예 1 단순 적층체(낮은 열변형온도) 100 7 0.4 ○
비교예 2 단순 적층에
(이축연신 폴리에스테르 필름간)		 103 1 0.3 ×
비교예 3 단순 적층에
(이축연신 폴리에스테르 필름간)		 102 1 0.2 ×
상기 표 1 및 2에서 알 수 있는 바와 같이, 가공 전 고분자 재료의 밀도가 1.10g/㎤이하이며 열변형온도가 55℃ 이상인 시트(B1) 또는 종이(B2)를 적어도 2층 이상 적층 하여 이루어지는 반사 시트는 경제성이 우수하고, 양호한 특성을 보임을 확인하였다.
제조 원가가 종래에 비하여 저렴하고 동시에 양호한 성능을 구비한 액정 백 라이트 유닛용 반사 시트를 제공한다.

Claims (13)

  1. 이축연신된 폴리에스테르 필름(A)와 고유밀도가 1.10g/㎤이하이며 열변형온도가 55℃ 이상인 시트(B1) 또는 종이(B2) 중에서 선택되는 적어도 하나 이상을 2층 이상 적층 하여 이루어지는 반사 시트이며 적층체의 반사율이 적어도 어느 한 면에서 95% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  2. 청구항 1에 있어서, 고유밀도가 1.10g/㎤이하이며 열변형온도가 55℃ 이상인 시트(B)가 폴리올레핀계의 무연신 시트, 발포 시트, 부직포 또는 섬유로 제조한 직포이거나 폴리스티렌계의 무연신 시트, 이축연신 시트, 발포 시트인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  3. 청구항 1에 있어서 종이의 두께가 50미크론 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  4. 청구항 1에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 250미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  5. 청구항 1 에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 150미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  6. 청구항 1 에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 두께가 100미크론 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  7. 청구항 1에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 반사율이 80% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  8. 청구항 1 에 있어서 이축연신 폴리에스테르 필름의 반사율이 90% 이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  9. 청구항 1 에 있어서 고유밀도가 1.10g/㎤이하이며 열변형온도가 55℃ 이상인 시트의 광투과율이 60%이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  10. 청구항 1 에 있어서 고유밀도가 1.10g/㎤이하인 재료의 열변형온도가 60℃이상인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  11. 청구항 1에 있어서 적층 된 반사 시트의 컬이 3mm 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용
    반사 시트
  12. 청구항 1 에 있어서 적층 된 반사시트의 열수축율이 0.7% 이하인 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
  13. 청구항 1에 있어서 적층체가 금속 증착층을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 백 라이트 유닛용 반사 시트
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