KR20120078505A - 휘도증강필름, 백라이트 유닛 및 액정 표시장치 - Google Patents

휘도증강필름, 백라이트 유닛 및 액정 표시장치 Download PDF

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KR20120078505A
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Abstract

디스플레이에 사용되는 휘도증강필름에 관한 것으로, 외부 충격에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 휘도증강필름, 그를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정 표시장치에 관한 것이다.

Description

휘도증강필름, 백라이트 유닛 및 액정 표시장치 {Brightness Enhancing Film, Backlight Unit and Liquid Crystal Display Comprising the Same}
본 발명은 디스플레이에 사용되는 휘도증강필름, 그를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 디스플레이는 액정을 이용하여 영상을 표시하는 평판 표시장치의 하나로서, 다른 평판 표시장치에 비해 얇고 가벼우며, 낮은 구동전압 및 낮은 소비전력을 갖는 장점이 있어, 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
액정 디스플레이는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT) 기판, 상기 TFT 기판에 대향하는 컬러 필터(Color Filter) 기판 및 상기 양 기판 사이에 개재되어 광의 투과율을 변경시키는 액정층으로 이루어진 액정패널을 포함한다. 또한, 액정 디스플레이는 영상을 표시하기 위한 액정패널이 자체적으로 발광하지 못하는 비발광성 소자이기 때문에, 액정패널에 광을 공급하기 위한 백라이트 유닛을 필요로 한다.
상기 백라이트 유닛은 출력광의 휘도 향상 및 출력광의 시야각 향상 등의 장점을 확보하기 위하여, 도광판 또는 확산판 상에 적층된 적어도 1종의 광학 필름류를 포함한다. 외부 충격에 의해 상기 광학 필름류들은 인접 부재와 마찰이 발생할 수 있으며, 이로 인해 다양한 불량이 발생한다.
외부 충격에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 휘도증강필름, 그를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정 표시장치를 제공한다.
외부 충격시에도 광학 특성 저하를 최소화할 수 있는 휘도증강필름, 그를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정 표시장치를 제공한다.
제1 구현예로서, 입사하는 광의 편광 상태에 따라 상기 광을 반사 또는 투과시키는 다층 박막; 및 상기 다층 박막 상에 형성된 하드코팅층을 포함하는 휘도증강필름을 제공한다.
제2 구현예로서, 상기 휘도증강필름을 포함하는 백라이트 유닛을 제공한다.
제3 구현예로서, 상기 휘도증강필름을 포함하는 액정 표시장치를 제공한다.
도 1은 본 발명 일 실시예에 따른 휘도증강필름 단면의 모식도이다.
<도면부호의 상세한 설명>
(1) 하드코팅층,　 (2) 광확산층, (3) 다층 박막, (4) 광확산층
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 구현예는 입사하는 광의 편광 상태에 따라 상기 광을 반사 또는 투과시키는 다층 박막; 및 상기 다층 박막 상에 형성된 하드코팅층을 포함하는 휘도증강필름을 제공한다. 상기 휘도증강필름은 상기 다층 박막 및 상기 하드코팅층 사이에 형성된 광확산층을 더 포함할 수 있다.
상기 하드코팅층은 상기 휘도증강필름의 적어도 일면 상에 형성될 수 있고, 상기 광확산층은 상기 휘도증강필름의 적어도 일면 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 휘도증강필름은 다층 박막/하드코팅층, 다층 박막/광확산층/하드코팅층, 하드코팅층/다층 박막, 하드코팅층/광확산층/다층 박막, 하드코팅층/다층 박막/하드코팅층, 하드코팅층/다층 박막/광확산층/하드코팅층 등과 같은 순으로 형성될 수 있으나, 이에 의해 제한되거나 국한되지 않는다. 일 예로, 요구되는 특성에 따라 상기 다층 박막 및 상기 하드코팅층 사이, 상기 광확산층 및 상기 하드코팅층 사이, 상기 다층 박막 및 상기 광확산층 사이 중 적어도 어느 하나에 다른 층이 개재될 수 있다. 또한, 상기 다층 박막의 일면 상에만 하드코팅층이 도입될 수 있고, 다른 면 상에는 하드코팅층 없이 광확산층이 도입될 수 있다.
상기 하드코팅층의 도입을 통해 휘도증강필름의 표면 강도, 내스크래치성 등의 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 하드코팅층은 별도의 투명지지층 없이 도입될 수 있으므로, 상기 휘도증강필름의 제조공정 단순화 및 박형화를 구현할 수 있다.
상기 휘도증강필름이 액정 표시장치에 적용될 때, 상기 휘도증강필름은 편광필름과 인접 배치될 수 있다. 상기 하드코팅층 및 상기 광확산층이 상기 휘도증강필름의 동일 면상에 도입된 구조를 통해 외부 충격에 기인한 광확산층의 광확산 입자의 탈리 현상을 최소화할 수 있다. 만약, 상기 광확산 입자가 탈리하게 되면 편광된 빛의 역산란이 많이 발생하여 전체적인 휘도 저하가 발생하는데, 본 발명의 일 구현예를 통해 이러한 휘도 저하 감소분을 최소화할 수 있으며, 아울러 편광 필름에 스크래치 등의 손상을 최소화할 수 있다.
상기 다층 박막은 제1 박막 및 상기 제1 박막에 인접 배치된 제2 박막을 포함할 수 있다.
상기 제1 박막 및/또는 상기 제2 박막은 유기 및/또는 무기물을 포함할 수 있으나, 필름 가공성, 유연성, 제조 단가 등을 고려할 때, 유기물을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 박막은 폴리 알킬렌 나프탈렌, 폴리 알킬렌 테레프탈레이트 및 알킬렌 나프탈렌과 알킬렌 테레프탈레이트의 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 고분자를 포함할 수 있다.
상기 제1 박막은 에틸렌 나프탈레이트 반복단위 함량이 80 몰% 이상인 수지, 또는 85 몰% 이상인 수지, 또는 90 몰% 이상인 수지, 또는 95 몰% 이상인 수지, 또는 98 몰% 이상인 수지를 포함할 수 있다. 또는, 상기 제1 박막은 에틸렌 나프탈레이트 반복단위 함량이 100몰%인 수지를 포함할 수 있고, 상기 수지들을 적어도 2종 포함할 수 있다.
상기 제1 박막은 에틸렌 나프탈레이트 반복단위의 함량이 80몰% 이상 100몰% 이고, 에틸렌 테레프탈레이트 반복단위의 함량이 20몰% 이하 0 몰%인 수지를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제1 박막은 에틸렌 나프탈레이트 반복단위가 90몰% 이상 100 몰% 이하, 에틸렌 테레프탈레이트 반복단위가 10몰% 이하 0몰% 이상인 수지를 포함할 수 있다.
상기 제1 박막의 수지는 디메틸카르복실 나프탈레이트(Dimethylcarboxylic Naphthalate, NDC) 및 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG); 또는 디메틸카르복실 나프탈레이트(Dimethylcarboxylic Naphthalate, NDC), 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG) 및 테레프탈산(Terephthalic acid, TPA)의 축합중합에 의해 제조될 수 있다.
상기 제2 박막은 알킬렌 나프탈렌과 알킬렌 테레프탈레이트의 공중합체 및 알킬렌 테레프탈레이트와 폴리 카보네이트의 혼합체(alloy)로 구성된 군으로부터 선택된 적어도 1종의 고분자를 포함할 수 있다.
상기 제2 박막은 에틸렌 나프탈레이트 반복단위의 함량이 10몰% 이상 60몰% 이하인 수지를 포함할 수 있으며, 바람직하게는, 에틸렌 나프탈레이트 반복단위의 함량이 10몰% 이상 60몰% 이하이고, 에틸렌 테레프탈레이트 반복단위의 함량이 40몰% 이상 90몰% 이하인 수지를 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는, 에틸렌 나프탈레이트 반복단위의 함량이 40몰% 이상 60몰% 이하이고, 에틸렌 테레프탈레이트 반복단위의 함량이 40몰% 이상 60몰% 이하인 수지를 포함할 수 있다.
상기 제2 박막의 수지는 디메틸카르복실 나프탈레이트(Dimethylcarboxylic Naphthalate, NDC), 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG) 및 테레프탈산(Terephthalic acid, TPA)의 축합중합에 의해 제조될 수 있다.
상기 제1 박막 및 제2 박막 중에서 적어도 하나, 바람직하게는 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막 모두는 고유점도가 0.5 dL/g 이하인 고분자 수지를 포함할 수 있다. 상기 고분자 수지의 고유점도가 상기 값을 초과하면, 연신 공정시 고분자 유체의 유동학적 결함이 발생할 수 있다. 또한, 연신비에 제약이 발생할 수 있으며, 저온에서 고연신율을 갖는 다층 박막을 제조하기 어려워질 수 있다.
상기 다층 박막은 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막이 하나의 반복 단위를 구성하여 상기 반복 단위가 적층된 형태, 즉, 교호 다층 박막의 형태일 수 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다. 일 예로, 상기 반복 단위 내 임의의 위치에 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막과 다른 적어도 하나의 박막이 개재되어 상기 반복 단위를 구성할 수 있다. 다른 예로, 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막으로 이루어진 반복 단위, 및 상기 반복 단위와 다른 적층 형태를 갖는 적어도 하나의 반복 단위가 규칙성 또는 불규칙성으로 적층될 수 있다.
상기 제1 및 제2 박막으로 인해, 상기 휘도증강필름은, 상기 필름 면내에 서로 직교하는 제1 축 및 제2 축을 포함하고, 상기 휘도증강필름으로 입사하는 광 중에서 상기 제1 축을 따라 편광된 광을 반사시키고, 상기 휘도증강필름으로 입사하는 광 중에서 상기 제2 축을 따라 편광된 광을 투과시킬 수 있다. 상기 광은 자외선, 가시광선, 적외선 등일 수 있다. 일 예로, 상기 휘도증강필름을 디스플레이에 채용할 경우, 상기 광은 가시광선일 수 있다.
상기 휘도증강필름이 특정 파장대의 광에 대해 선택적 투과성 및 반사성을 갖기 위해, 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막은 각각 굴절률 및 두께의 곱으로 정의되는 광학 두께를 가질 수 있으며, 광학 두께는 일정하거나 가변할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 및 제2 박막은 각각 0.05~0.60㎛, 바람직하게는 0.09~0.45㎛, 보다 바람직하게는 0.1~0.40㎛의 광학 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 적어도 0.05일 수 있다. 상기 제2 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 0.03 이하일 수 있다. 상기 휘도증강필름은, 상기 필름 면에 수직하는 법선 방향의 축, 즉, 제3 축을 포함하고, 상기 제3 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 0.03 이하일 수 있다. 여기서, 제1 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 적어도 0.05 보다 작으면, 제1 박막 및 제2 박막의 계면에서 반사되는 광이 적어져 휘도 상승 효과가 미미할 수 있다. 상기 제2 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 0.03 을 초과하거나, 상기 제3 축에 따른 상기 제1 박막 및 상기 제2 박막간의 굴절율 차이가 0.03 초과할 경우, 인접하는 면에서 반사되는 광이 많아져서 휘도 상승을 억제될 수 있다. 상기 제1 내지 제3 축에 따른 굴절률 차이는 연신에 의해 복굴절성이 유발되는 물질, 및 복굴절성이 유발되지 않거나 미미한 물질을 통해 달성될 수 있다. 여기서, 상기 연신축이 상기 제1 축일 수 있다.
상기 제1 박막 및 상기 제2 박막이 각각 고분자 수지를 포함하는 경우, 상기 제1 고분자 수지의 유리전이온도 및 상기 제2 고분자 수지의 유리전이온도의 차이가 30℃ 이하일 수 있다. 상기 유리전이온도의 차이가 30℃ 를 초과할 경우, 공압출하는 수지의 용융점도차이가 커서 각층의 두께를 균일하게 조절하기 힘들고 층을 형성하기가 어려워 진다.
이와 같이 제1 박막 및 상기 제1 박막 상에 인접 배치된 제2 박막을 포함하는 휘도증강필름에 있어서, 제1 박막의 성분, 제1 박막과 제2 박막 사이의 굴절율 차이, 유리전이온도 차이 등을 세부적으로 조절함으로써, 일한 휘도분포를 가지는 백라이트 유닛의 제조가 가능하다.
상기 하드코팅층은 휘도증강필름의 표면 경도를 향상시키고, 내스크래치성을 향상시킬 수 있다. 아울러, 상기 하드코팅층은 슬립성을 가질 수 있다.
상기 하드코팅층은 우레탄 아크릴레이트를 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않으며, 상기 하드코팅층의 재질이 상기 광확산층의 재질과 동일할 수 있다. 상기 하드코팅층은, 예를 들어, 우레탄 아크릴레이트 외에 광경화성 물질 및 광중합개시제를 포함하는 하드코팅층 형성용 조성물의 도포 및 UV 조사에 의해 형성될 수 있다.
UV 조사에 의해 3차원의 가교 반응에 의해 표면 경도는 증가되고 표면 성질을 부여하기 위해 여러 가지 첨가제를 첨가하면서 특성을 나타낼 수 있다. UV 조사에 의해 3차원 가교 구조를 가지게 되는 우레탄 아크릴레이트로서는 다관능성기를 가지게 되며 디펜타에리스리톨펜타아크릴레이트, 트리히드록시에틸이소시아누레이트 트리아크릴레이트, 이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리스(아크릴록시에틸)이소시아누레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 및 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트로 구성된 군에서 선택되는 1종을 이용하거나 또는 2종 이상을 조합해서 이용하는 것도 가능하다.
예를 들어, 다층 박막 및 하드코팅층 사이에 광확산층이 개재된 구조에서, 외부 마찰에 의한 광확산 입자의 탈리를 방지할 수 있지만, 인접해 있는 다른 광학부재와의 블로킹 현상이 발생할 수도 있다. 이러한 경우에 UV 경화후의 표면의 슬립성을 부여하기 위하여 슬립제를 도입할 수 있다. 상기 슬립제로는, 실리콘계 슬립제, 예를 들어, (폴리에테르 변성) 폴리(디)메틸실록산 등을 사용할 수 있고, 이 외에도 기존에 공지된 다양한 슬립제를 사용할 수 있다. 상기 슬립제가 도입된 경우에는, 상기 하드코팅층 형성용 조성물에서 슬립제의 함량은, 예를 들어, 우레탄 아크릴레이트 대비 0.2 ? 1.5중량% 일 수 있다.
상기 하드코팅층의 경도는 500gf 하중에서 1H 이상, 바람직하게는 2H, 보다 바람직하게는 3H 이상일 수 있다.
상기 광확산층을 상기 휘도증강필름에 도입하는 방법으로는 여러 가지가 있을 수 있다. 일 예로, 광확산제를 사용하여 투명 수지층 위에 코팅한 후, 다층 박막을 포함하는 부재와 상기 투명 수지층을 접착제로 합지하여 제조하는 방법, 다층 필름 상에 광확산제를 코팅하는 방법, 다층 박막 상에 도입될 수 있는 PET 필름, PC 필름 등의 제조시 표면 매트 처리 방법, 다층 박막 상에 스킨층을 도입하고, 그 스킨층 상에 광확산제를 도입하는 방법 등 중에서 임의적으로 선택하여 적용할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다. 하기에서는 다층 박막 상에 스킨층을 도입하고, 그 스킨층 상에 광확산제를 도입하는 방법을 예로 들어 상기 광확산층에 대해 설명한다.
스킨층을 도입하여 광확산층을 형성하는 경우, 상기 스킨층은 상기 다층 박막으로 유입되는 불량 유발 인자를 차단함으로써, 상기 휘도증강필름의 내구성, 열안정성, 내화학성 등의 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 스킨층은 상기 스킨층 상에 형성되는 광확산층과의 접착력을 향상시키기 위하여, 상기 광확산층에 포함된 바인더 수지 및/또는 광확산 입자와의 접착력이 우수한 고분자 수지를 포함할 수 있다. 일 예로서, 상기 스킨층의 상기 고분자 수지는 고유 점도가 0.5 dL/g 이하일 수 있다. 또한, 상기 고분자 수지는 고상중합을 진행하지 않은 수지일 수 있다. 보다 구체적인 예로서, 상기 스킨층의 고분자 수지는 상기 제1 박막의 고분자 수지 및 상기 제2 박막의 고분자 수지 중에서 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있으며, 이 경우 압출 공정을 통해 상기 스킨층을 상기 다층 박막과 동시에 또는 연이어 제조할 수 있는 이점이 있다.
상기 고상중합을 진행하지 않은 고분자 수지의 말단에는 상기 광확산층 바인더 수지와의 반응성을 가지는 반응기, 예를 들어, 수산화기가 존재할 수 있다. 이에 따라 상기 다층 박막 및 상기 스킨층간의 밀착력이 향상될 수 있다.
상기 스킨층의 고분자 수지는 고유 점도가 0.5 dL/g 이하일 수 있으며, 이 값을 초과하는 경우에는 연신비에 제약이 있고 저온에서의 고연신율의 다층 박막을 얻기가 어려워 질 수 있다.
상기 스킨층 중은 그 두께가 다층 박막의 두께에 대비하여 동일하거나 작을 수 있으며, 이 범위를 벗어나는 경우 휘도증강필름을 박형화하는데 한계가 발생할 수 있다.
상기 광확산층은 바인더 수지 및 광확산 입자를 포함할 수 있다.
상기 바인더 수지는 상기 바인더 수지 및 상기 스킨층의 밀착력을 향상시킬 수 있는 재료로 형성되면 되므로, 특별히 한정되지는 않은나, 예를 들어, 폴리비닐계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 스티렌계 수지, 알키드계 수지, 아미노계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에폭시계 수지 등의 열경화형 또는 자외선 경화형 수지 등을 단독으로 또는 2종 이상으로 포함할 수 있다. 이 외에도, 상기 바인더 수지를 상기 하드코팅층의 재질과 동일한 것을 사용함으로써, 상기 광확산층 및 상기 하드코팅층이 마치 단일층을 이루는 형태이어도 무방하다.
상기 바인더 수지로는, 예를 들어, 상기 스킨층의 고분자 수지의 말단에 위치하는 수산기와 반응성이 높은 이소시아네이트기를 말단에 가지는 바인더 수지를 사용할 있는데, 상기 수산기 및 상기 이소시아네이트기의 축합 반응을 통해서 상기 스킨층 및 상기 광확산층의 밀착력이 향상될 수 있다.
상기 광확산층에 포함된 광확산 입자로는 유기계 또는 무기계 입자를 들 수 있다. 무기계 입자의 일예로는 실리카, 지르코니아, 탄산칼슘, 황산바륨, 산화티타늄 등을 들 수 있고, 유기계 입자의 일예로는 스티렌, 멜라민 포름알데하이드, 벤조구아나민 포름알데하이드, 벤조구아나민 벨라민 포름알데하이드, 프로필렌, 에틸렌, 실리콘, 우레탄, 메틸(메타)아크릴레이트 등의 모노머로부터 얻어지는 호모폴리머 또는 코폴리머 등을 들 수 있고, 이들의 단분산 또는 다분산 형태의 것 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광확산 입자의 함량은 바인더 수지 100 중량부에 대하여 20~200 중량부일 수 있다. 광확산 입자의 함량이 20 중량부 미만이면 확산기능이 떨어져서 정면을 0도로 기준하였을 때 상하 시야각 50~60도에서의 휘도가 저하되는 문제가 발생한다. 그리고 200 중량부 초과이면 필름의 탁도가 증가되고 외부 충격에 의한 입자의 탈리가 발생하여 전체적인 휘도가 저감되는 문제점이 있다.
한편, 광확산층이 서로 다른 입경을 갖는 광확산 입자를 포함하면, 적합한 은폐성 및 휘도향상 특성이 있으므로, 상기 광확산층은 평균입경이 1~20㎛인 제1 광확산 입자 및 평균입경이 20~40㎛인 제 2 광확산 입자중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 입경과 더불어 굴절률이 서로 다른 광확산 입자를 포함하면, 은폐성 및 휘도향상은 더욱 향상될 수 있다. 일 예로서, 상기 광확산 입자로 평균입경이 1~20㎛이고, 굴절율이 n1인 제 1 광확산 입자; 및 평균입경이 20~40㎛이고, 굴절율이 n2인 제 2 광확산 입자를 도입하는 경우를 들 수 있다. 상기 n1 및 n2가 다를 경우, |n1-n2| > 0.02 만족할 수 있으며, 상기 굴절률 차이의 범위를 만족하지 않는 경우에는 확산기능이 다소 저감되고, 은폐성이 감소하여 다층압출에서의 모아레의 은폐가 되지 않아서 상대적으로 불량을 야기하는 경우가 발생한다.
바람직하게는 상기 광확산층은 제 1 광확산 입자와 제 2 광확산 입자를 10:90 ~ 90:10 의 함량비로 포함할 수 있으며, 이 범위를 벗어나느 경우에는 큰 입자사이의 공극을 작은 입자들이 메우는 효과로 인하여 전체적인 필름의 탁도가 높아지고 광투과도가 낮아져서 휘도를 저감시키게 된다.
상기 광확산층과 다층 박막 층의 두께비는 0.5이하일 수 있으며, 이 범위를 만족하지 않는 경우에는 소정의 은폐력을 얻을 수 있으나 휘도저하의 문제점이 있다.
상기 하드코팅층의 굴절율이 상기 광확산층의 굴절율보다 작을 수 있다. 이 경우, 광확산층 상에 하드코팅층이 형성된 구조에서, 광의 집광 효과를 기대할 수 있다.
상기 하드코팅층의 굴절율 및 상기 광확산층의 굴절율 차이가 0.03 내지 0.55, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.5일 수 있다. 상기 굴절율 차이가 0.03 이하일 경우에는 확산 기능을 가질 수 없고, 굴절율 차이가 0.55를 초과할 경우에는 광확산층과 하드코팅층의 전체의 광투과도가 떨어져서 휘도증가율이 낮아지는 문제가 있다.
상기 휘도증강필름은, 상기 휘도증강필름의 면의 법선에서 측정한 상대 휘도값에 대한 상기 법선으로부터 50도의 각도에서 측정한 상대 휘도값의 비율이 120% 이상, 바람직하게는 150 % 이상, 보다 바람직하게는 170% 이상, 보다 바람직하게는 200% 이상일 수 있다. 상기 비율이 증가할수록 상기 휘도 증강 필름이 채용된 백라이트 유닛은 넓은 방위각에서 보다 더 균일한 휘도분포를 가질 수 있으며, 특히 측면 시야각 특성이 대폭 개선될 수 있다. 여기서, 상기 상대 휘도값은, 일정 각도에서, 상기 휘도 증강 필름을 사용하지 않았을 때 측정한 휘도 대비하여 상기 휘도 증강 필름을 사용하였을 때 측정한 휘도의 비율로 정의된다. 상기 상대 휘도값은, 단지 상기 휘도 증강 필름의 사용 유무에 따른 휘도 변화율을 의미하며, 구체적인 측정 방법은 실시예에서 후술하기로 한다.
상기 휘도증강필름은 액정 표시장치, 백라이트 유닛에 도입될 수 있다. 특히, 상기 휘도증강필름을 포함하는 액정 표시장치에서는 휘도증강필름과 편광필름이 인접하여 형성된다 하여도, 상기 하드코팅층으로 인해 편광필름의 스크래치 및 휘도증강필름과 편광필름 간의 블로킹을 방지할 수 있다.
ASTM D1894에 따라 측정된 상기 휘도증강필름과 편광필름의 상대 마찰계수는 0.4 이하, 바람직하게는 0.3 이하일 수 있다. 상대 마찰계수가 0.4 를 초과하면, 편광필름과의 블로킹 현상이 발생하여 작업성이 현저히 떨어지는 문제가 있다.
이하에서, 본 발명을 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같은바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
고분자 중합반응기에 디메틸카르복실 나프탈레이트(Dimethylcarboxylic Naphthalate, NDC)와 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG)을 넣고 축합중합을 통하여 에틸렌 나프탈레이트 반복단위가 100몰%인 제 1 고분자 수지를 제조하였고 디메틸카르복실 나프탈레이트(Dimethylcarboxylic Naphthalate, NDC), 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, EG), 테레프탈산(Terephthalic acid, TPA)을 각각 넣어서 상기와 같이 축합중합을 통해서 에틸렌 테레프탈레이트 반복단위가 40몰% 이고 에틸렌 테레프탈레이트 반복단위가 60몰%로 이루어진 제 2 고분자 수지를 제조하였다.　제조된 제 1 고분자 수지는 100℃ 24시간 건조기를 통하여 수분을 제거하였고 제 2 고분자 수지는 70℃, 48시간 건조를 통하여 수분을 제거하였다. 제 1 고분자 수지와 제 2 고분자 수지는 각각 30 kg/hr의 속도로 256배 다층 피드블럭을 통하여 최종적으로 1,024층의 다층 압출 시트층을 제조하였다. 제조된 다층 압출 시트층은 130℃에서 5배 연신비로 1축 연신하고 연신된 다층 압출 시트층의 양면에 아크릴계의 UV 경화형 접착제를 도포한 후 코오롱사의 확산필름(LD102)을 합지하고 500mj/㎠의 광량으로 UV를 조사하여 휘도증강 필름을 제조하였다. 이때 광확산층으로 사용되는 확산필름의 굴절율은 1.51 이다.
제조된 휘도 증강필름위에 실리콘계 슬립제인 HS300(SKUCB사)를 UV 경화후 굴절율이 1.45인 우레탄 아크릴레이트 중량 대비 1%를 투입한 하드코팅 조성물을 도포하고 UV를 500 mj/㎠의 광량으로 조사하여 최종적으로 표면경도가 향상된 휘도증강필름을 제조하였다.
<비교예 1>
하드코팅층을 형성하지 않은 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 휘도증강필름을 제조하였다.
<비교예 2>
UV 조사후 굴절율을 1.50이며 실리콘계 레벨링제를 포함하지 않는 우레탄 아크릴레이트 조성물로 도포 및 경화된 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 휘도증강필름을 제조하였다.
실시예 및 비교예에서 제조된 휘도증강필름에 대하여 하기와 같이 광확산층과 하드코팅층의 굴절율 차이, 표면 경도, 휘도 증가율, 상대 마찰계수를 측정하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.
(1) 굴절율
굴절율 측정기인 Abbe 굴절계(ATAGO)를 이용하여 상온에서 굴절율을 측정하였다.
(2) 연필경도
일련의 과정으로 제작된 휘도증강 필름의 표면의 연필경도를 일본 IMOTO사의 연필경도 측정기를 사용하여 경도를 측정하였다.
[측정조건]
a. 30mm/min의 속도
b. 하중은 500gf
c. 일본 IMOTO사의 연필경도 측정기
(3) 상대 마찰계수
ASTM D1894에 따라 마찰계수측정기(Friction Tester, Toyoseiki사, Model TR type)를 사용하여 편광필름과 휘도증강 필름간의 동마찰계수를 측정하였다.
(4) relative gain
22인치 백라이트 유닛에 광학필름으로 확산필름(XC210, 코오롱사), 프리즘 필름(LC217, 코오롱)을 조합하고 그 위에 휘도증강필름을 적층하거나 하지 않을때에 각각 22인치 LCD 패널을 얹고 12V의 전원을 인가한 후, 휘도계(BM-7, 일본 TOPCON사)로 상기 휘도 증강 필름의 면의 법선 및 상기 법선으로부터 상하 50도의 각도 각각에서, 휘도 증강 필름을 적층하지 않았을 경우의 휘도 및 휘도 증강 필름을 사용했을 때의 휘도 각각을 측정하여, 상기 법선 및 상기 법선으로부터 상하 50도 각도에서 해당하는 상대 휘도값을 계산하였다. 상기 계산된 상대 휘도값을 이용하여 상기 휘도 증강 필름의 면의 법선에서 측정한 상대 휘도값에 대한 상기 법선으로부터 상하 50도의 각도에서 측정한 상대 휘도값의 비율(이하, “상대 휘도 상승 비율”이라 함)을 계산하였다.
　 하드코팅층 및 광확산층의 굴절율 차이 표면 경도 상대 휘도 상승 비율 상대 마찰계수
실시예1 0.06 2H 230% 0.3
비교예1 - B 20% 0.35
비교예2 0.01 1H 10% 0.45
물성평가결과, 표 1에 나타나 바와 같이, 실시예 1에 의한 휘도증강필름은 굴절율, 표면 경도, 시야각, 상대 마찰계수가 비교에에 비해 우수함을 알 수 있었다.
이상 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

Claims (16)

  1. 입사하는 광의 편광 상태에 따라 상기 광을 반사 또는 투과시키는 다층 박막; 및
    상기 다층 박막 상에 형성된 하드코팅층
    을 포함하는 휘도증강필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다층 박막 및 상기 하드코팅층 사이에 형성된 광확산층
    을 더 포함하는 휘도증강필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다층 박막이, 제1 박막 및 상기 제1 박막에 인접 배치된 제2 박막을 포함하는 반복 단위를 포함하는 휘도증강필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하드코팅층의 경도가 500gf 하중에서 2H 이상인 휘도증강필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하드코팅층이 우레탄 아크릴레이트를 포함하는 휘도증강필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 하드코팅층이 슬립제를 포함하는 휘도증강필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 휘도증강필름의 면의 법선에서 측정한 상대 휘도값에 대한 상기 법선으로부터 50도의 각도에서 측정한 상대 휘도값의 비율이 120% 이상인 휘도증강필름.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 하드코팅층의 굴절율이 상기 광확산층의 굴절율보다 작은 휘도증강필름.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 하드코팅층의 굴절율 및 상기 광확산층의 굴절율 차이가 0.05 내지 0.5인 휘도증강필름.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 광확산층이 광확산 입자 및 바인더 수지를 포함하는 휘도증강필름.
  11. 　　　　　　제 2 항에 있어서,
    상기 광확산층이, 바인더 수지 및 상기 바인더 수지 100 중량부에 대하여 광확산 입자 20~200 중량부를 포함하는 휘도증강필름.
  12. 　　　　　　제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 광확산 입자는, 평균입경이 1~20㎛인 제 1 광확산 입자와 평균입경이 20~40㎛인 제 2 광확산 입자중 적어도 하나를 포함하는 휘도 증강필름.
  13. 　　　　　　제10항에 있어서,
    상기 하드코팅층의 재질과 상기 광확산층의 바인더 수지의 재질이 동일한 휘도증강필름.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 휘도증강필름을 포함하는 백라이트 유닛.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항의 휘도증강필름을 포함하는 액정 표시장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 액정 표시장치는, 상기 휘도증강필름과 인접한 편광필름을 더 포함하며, ASTM D1894에 따라 측정된 상기 휘도증가필름 및 상기 편광필름의 상대 마찰계수가 0.4 이하인 액정 표시장치.
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