KR20120109443A - 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 탄성이 있는 광학 시트 - Google Patents

감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 탄성이 있는 광학 시트 Download PDF

Info

Publication number
KR20120109443A
KR20120109443A KR1020120095446A KR20120095446A KR20120109443A KR 20120109443 A KR20120109443 A KR 20120109443A KR 1020120095446 A KR1020120095446 A KR 1020120095446A KR 20120095446 A KR20120095446 A KR 20120095446A KR 20120109443 A KR20120109443 A KR 20120109443A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical sheet
structural layer
present
resin composition
photosensitive resin
Prior art date
Application number
KR1020120095446A
Other languages
English (en)
Inventor
홍창표
김경종
정성철
Original Assignee
코오롱인더스트리 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코오롱인더스트리 주식회사 filed Critical 코오롱인더스트리 주식회사
Priority to KR1020120095446A priority Critical patent/KR20120109443A/ko
Publication of KR20120109443A publication Critical patent/KR20120109443A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0268—Diffusing elements; Afocal elements characterized by the fabrication or manufacturing method
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G03F7/033—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. vinyl polymers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display)에 사용되는 감광성 수지 조성물 및 탄성이 있는 광학 시트에 관한 것으로, 외부 충격에 쉽게 손상되지 않으므로 취급이 용이하고, 불량 발생률이 줄어들어 생산 원가 절감 및 생산 효율을 증대시킬 수 있으며, 손상으로 인한 휘도 저하를 방지할 수 있는 발명이다.

Description

감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 탄성이 있는 광학 시트{Photosensitive resin composition and optical sheet with elasticity by the use thereof}
본 발명은 액정 디스플레이(이하 LCD; Liquid Crystal Display)에 사용되는 감광성 수지 조성물 및 탄성이 있는 광학 시트에 관한 것이다.
광학용 디스플레이 소자로 사용되는 LCD는 외부 광원의 투과율을 조절하여 화상을 나타내는 간접 발광 방식으로 광원장치인 백라이트 유닛이 LCD의 특성을 결정하는 중요한 부품으로 사용되고 있다.
특히 LCD 패널 제조기술이 발전함에 따라 얇고 휘도가 높은 LCD 디스플레이에 대한 요구가 높아졌고, 이에 따라 백라이트 유닛의 휘도를 높이려는 다양한 시도가 있어왔는데, 모니터, PDA(Personal Digital Assistant), 노트북 등의 용도로 사용되는 액정 디스플레이는 적은 에너지원으로부터 밝은 광선을 발휘하는 것이 그 우수성의 척도라고 할 수 있다. 따라서 LCD의 경우 전면(前面)휘도가 매우 중요하다.
LCD는 구조상 광확산층을 통과한 빛이 모든 방향으로 확산되므로 전면으로 발휘되는 빛은 매우 부족하게 되며, 따라서 적은 소비전력으로 보다 높은 휘도를 발휘하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 또한 디스플레이가 대면적화하여 보다 많은 사용자가 바라볼 수 있도록 시야각을 넓히고자 하는 노력이 수행되고 있다.
이를 위하여 백라이트의 파워를 높이게 되면 소비전력이 커지고 열에 의한 전력 손실도 커진다. 따라서 휴대용 디스플레이의 경우는 배터리 용량이 커지고 배터리 수명도 단축된다.
이에 따라 휘도 증가를 위하여 빛에 방향성을 주는 방법이 제안되었고, 이를 위하여 다양한 렌즈 시트들이 개발되었다. 그 대표적인 시트가 프리즘 배열을 가진 것이며, 즉, 여러 개의 산과 골을 직선으로 나란히 배열한 구조이다.
여기서 상기 프리즘 구조는 정면 방향의 휘도 향상을 위하여 45°내외의 경사면을 가지고 있는 삼각 어레이(array) 형태의 구조를 하고 있다. 따라서 프리즘 구조의 상부가 산 모양으로 되어 있어 작은 외부의 긁힘에 의해서 산의 상부가 쉽게 부서지거나 마모되어 프리즘 구조물이 손상되는 문제가 있었다. 동일한 형태의 프리즘 구조에서 출사되는 각이 어레이마다 동일하므로, 삼각형의 모서리 부위의 작은 뭉개짐이 발생하거나 경사면에 발생하는 미세한 스크래치 등에 의해서도 손상된 부위와 정상 부위간의 출사되는 광경로의 차이로 인하여 휘도가 저하되고 불량이 발생하게 된다. 그러므로 프리즘 시트의 생산시 미세한 불량에 의해서도 위치에 따라서는 생산된 프리즘 시트 전면을 사용하지 못하게 되는 경우가 발생하기도 한다. 이는 생산성 저하를 불러오고 곧 원가 상승의 부담으로 작용하게 된다. 실제 백라이트 모듈을 조립하는 업체들에서도 프리즘 시트의 취급시 스크래치에 의한 프리즘 구조물 손상으로 인한 불량이 상당한 문제가 되고 있다.
또한 백라이트 유닛에 장착시 여러 장의 시트 및 필름의 적층작업이 이루어지게 되는데, 휘도를 증가시키기 위하여 프리즘 필름을 복수 장으로 장착할 수 있으며, 이 때 아래쪽의 프리즘 필름 상부와 위쪽의 프리즘 필름 하부가 접하게 되면서 이로 인하여 프리즘 구조물이 용이하게 손상되는 문제점이 있었다.
따라서 이러한 프리즘 구조물의 손상을 방지하기 위하여 종래 보호 필름을 적층하는 경우가 있었다. 그러나 LCD 패널이 점차 얇아지고 있어, 필름을 생략하거나 복합 기능을 가진 시트를 사용하는 추세이며, 또한 보호 필름을 적층하는 공정의 추가로 인한 생산 원가의 증가, 시간적, 물리적 효율성 감소되는 문제가 있다.
이와 같은 제조시 취급에 의한 프리즘 구조물 손상 이외에도 노트북, PDA와 같은 휴대용 디스플레이의 사용이 증가하면서 디스플레이를 가방 등에 넣고 이동하는 경우가 급속하게 증가하고 있다. 이 때, 이동 중 뛰거나 차량 급정차 등에 의하여 디스플레이에 충격이 가해지는 경우 보호 필름이 있더라도 디스플레이 내에 장착된 프리즘 구조물이 손상되어 화면에 영향을 미치는 심각한 문제가 발생되고 있다.
따라서 외부 충격에 유연하게 대처할 수 있는 프리즘 구조물이 절실하게 필요한 상황이다.
따라서 본 발명은 디스플레이에 적용되었을 때 외부 충격에 영향 받지 않도록 구조층의 손상을 방지할 수 있는 감광성 수지 조성물 및 탄성이 있는 광학 시트를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 구조층의 손상을 방지하여 취급이 용이한 감광성 수지 조성물 및 탄성이 있는 광학 시트를 제공하고자 한다.
그리고 본 발명은 광경로의 차이로 인한 휘도 저하를 방지하여 프리즘 구조물의 기능을 유지할 수 있는 감광성 수지 조성물 및 탄성이 있는 광학 시트를 제공하고자 한다.
한편 본 발명은 보호 필름이 필요 없는 탄성이 있는 광학 시트를 제공하고자 한다.
아울러 본 발명은 불량률을 감소시키면서 생산 원가를 절감시키고 생산 효율을 높일 수 있는 탄성이 있는 광학 시트를 제공하고자 한다.
이에 본 발명은 바람직한 일 구현예로서 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
화학식 1
Figure pat00001
상기 식에서, R은 수소원자 또는 탄소수 1~15의 알킬기이고, x,y,z는 0이상의 정수, a,b,c는 a+b+c≥4 이상의 정수이거나, a+b+c<4 이면 x,y,z 중 하나가 3이상인 경우이다.
또한 본 발명은 바람직한 다른 구현예로서, 표면이 구조화된 수지 경화층인 구조층을 포함하고, 구조층용 재료는 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 광학 시트를 제공한다.
상기 구현예에서, 구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 0.2031mN/sec의 가압속도로 최대압축력 1gf 또는 2gf 될 때까지 가압하고, 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈추어 압축한 후 압축력을 해제하였을 경우, 하기 수학식 1로 표현되는 탄성회복률이 85% 이상인 것일 수 있다.
수학식 1
Figure pat00002
상기 식에서, D1은 외부압력이 가해져 압축되어 들어간 깊이를 의미하며, D2는 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이와 외부압력이 제거되어 회복시의 광학 시트의 높이와의 차이를 의미한다.
상기 구현예에서, 상기 수학식 1로 표현되는 탄성회복률이 90% 이상인 것일 수 있다.
상기 구현예에서, 바람직하게는 상기 D1 이 하기 수학식 2를 만족하는 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 하기 수학식 3을 만족하는 것일 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 하기 수학식 4를 만족하는 것일 수 있다.
수학식 2
Figure pat00003
수학식 3
Figure pat00004
수학식 4
Figure pat00005
상기 수학식 2~4에서 D는 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이를 의미한다.
상기 구현예에서, 상기 광학 시트는 종단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 다면체 형상; 또는 종단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상; 또는 종단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 곡선 기둥 형상 중 선택된 한 가지 이상의 패턴이 다수로 형성된 구조층을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은 디스플레이에 적용되었을 때에 외부에서 충격이 가해지더라도 구조층의 손상을 방지할 수 있다. 따라서 노트북, PDA와 같은 휴대용 디스플레이의 경우에도 가방에 넣고 뛰거나 차량 이동에 의한 급정거 등과 같은 외부 충격에 쉽게 손상되지 않는 효과가 있다.
또한 본 발명은 구조층의 손상을 방지하여 취급이 용이한 효과가 있다.
그리고 본 발명은 손상으로 인한 휘도 저하를 방지할 수 있으며, 따라서 광학 시트의 기능을 유지할 수 있다.
한편 본 발명은 보호 필름이 필요 없어 제조 공정이 간편하고 생산 원가 절감 및 생산 효율을 증대시킬 수 있다.
아울러 본 발명은 제조 공정시 필름 적층이나 외부 충격에 쉽게 손상되지 않으므로 불량 발생률이 줄어들어 생산 원가 절감 및 생산 효율을 증대시킬 수 있다.
도 1은 광학 시트의 탄성회복률을 시험하는 모식도,
도 2는 탄성회복률이 높은 고분자 재료에 적용되는 힘과 D1 및 D2와의 관계를 나타내는 그래프,
도 3은 탄성회복률이 낮은 고분자 재료에 적용되는 힘과 D1 및 D2와의 관계를 나타내는 그래프,
도 4는 본 발명의 광학 시트에 스크래치용 프로브(probe, 탐침)를 사용하여 스크래치를 주는 모습을 나타내는 모식도,
도 5는 종래 광학 시트에 스크래치용 프로브(probe, 탐침)를 사용하여 스크래치를 주는 모습을 나타내는 모식도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 바람직한 일 구현예로서 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물을 제공한다.
화학식 1
Figure pat00006
상기 식에서, R은 수소원자 또는 탄소수 1~15의 알킬기이고, x,y,z는 0이상의 정수, a,b,c는 a+b+c≥4 이상의 정수이거나, a+b+c<4 이면 x,y,z 중 하나가 3이상인 경우이다.
상기 화학식 1의 화합물은 분자량이 150~10,000의 화합물로서 분자구조내의 유연한 알킬렌 옥사이드 사슬의 종류 및 길이를 조절함으로 인하여 경화 후 탄성률이 상승될 수 있다. 그리고 내열성 및 내광성이 우수하여 광학 시트의 구조층을 형성하는 물질로서 바람직하다.
또한 본 발명은 바람직한 다른 구현예로서, 표면이 구조화된 수지 경화층인 구조층을 포함하고, 구조층용 재료는 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 광학 시트를 제공한다.
본 발명의 광학 시트는 특별히 한정되는 것은 아니나, 기재층 및 그 일면 또는 양면에 형성되는 구조층을 포함하며, 상기 구조층은 표면이 구조화된 수지 경화층으로서 복수개의 입체구조물을 포함하는 것일 수 있다.
상기 복수개의 입체구조물 중에서도 종단면이 다각형인 구조물을 포함하는 경우, 광학 시트에서 상부가 산 모양으로 뾰족한 형태이므로, 외부 충격에 쉽게 손상될 수 있는데, 본 발명의 광학 시트는 이러한 경우에도 힘이 가해지더라도 쉽게 변형되었다가 쉽게 복원되므로 외부 충격에 쉽게 손상되지 않는다.
이를 위한 본 발명의 광학 시트는 구조층의 구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 0.2031mN/sec의 가압속도로 최대압축력 1gf 또는 2gf 될 때까지 가압하고, 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈추어 압축한 후 압축력을 해제하였을 경우, 하기 수학식 1로 표현되는 탄성회복률이 85% 이상인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 하기 수학식 1로 표현되는 탄성회복률이 90% 이상인 것이 좋다.
수학식 1
Figure pat00007
상기 식에서, D1은 외부압력이 가해져 압축되어 들어간 깊이를 의미하며, D2는 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이와 외부압력이 제거되어 회복시의 광학 시트의 높이와의 차이를 의미한다.
본 발명의 광학 시트에 있어서 상기와 같이 가압하였다가 가압하였던 힘을 제거하였을 때 상기의 탄성회복률을 만족하는 경우, 외부에서 충격이 가해지더라도 충격에 유연하게 대처할 수 있을 정도의 탄성력을 갖게 되어 구조층의 손상을 방지할 수 있다.
반면, 상기 광학 시트가 상기와 같이 가압하였다가 가압했던 힘을 제거하였을 때 상기의 탄성회복률을 만족하지 않은 경우에는 다른 필름과 접하거나 하중을 받는 경우 구조층의 상부가 눌린 채로 유지되어 광학 시트로서의 제기능을 수행하지 못할 우려가 있다.
또한 본 발명의 광학 시트는 외부압력이 가해져 압축되어 들어간 깊이를 의미하는 상기 D1 이 하기 수학식 2를 만족하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 다음의 수학식 3을 만족하는 것이 좋고, 보다 더 바람직하게는 하기 수학식 4를 만족하는 것이 좋다.
수학식 2
Figure pat00008
수학식 3
Figure pat00009
수학식 4
Figure pat00010
상기 수학식 2~4에서 D는 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이를 의미한다.
즉, 본 발명의 광학 시트는 외부압력이 가해져 압축되어 들어간 깊이가 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이에 대하여 1/20 이상이 되도록 유연성을 갖는 것이 다른 필름과 접하거나 하중을 받는 경우 구조층의 상부가 정상적인 모양을 유지하는 데 있어서 더 유리할 수 있다.
결과적으로 본 발명의 광학 시트는 하중을 많이 받게 되면 입체적인 구조를 갖는 구조층이 쉽게 들어가지만, 압축 상태가 해제되면 최대한 원상태에 가깝게 회복되므로, 외부의 충격에도 구조층이 손상되지 않는다.
본 발명자들은 이러한 탄성회복율을 만족하는 광학 시트를 제공하기 위하여 연구한 결과 분자내 유연한 알켈렌 글리콜 사슬이 반복적으로 연결된 2관능성 모노머의 구조를 가진 분자 구조가 탄성률을 상승시킬 수 있다는 점을 알게 되었고, 특히 구조층용 재료로서 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 경우, 상기의 탄성회복율을 만족하면서 광학적 특성을 저해하지 않음을 알게 되었다.
따라서 본 발명의 광학 시트는 상기 설명한 탄성회복률을 만족하도록 상기 화학식 1의 화합물을 구조층을 형성하는 조성물 총 중량에 대하여 5~80중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 5중량% 미만 포함하는 경우 탄성회복율의 증가가 미미하며, 80중량% 이상 포함하는 경우 광학시트로서의 휘도 상승효과가 미미할 수 있다.
상기 구조층을 형성하는 조성물은 상기 화학식 1의 화합물 이외에도 통상의 자외선 경화제, 광개시제 및 굴절율 1.52이상의 고굴절 수지 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 광학 시트를 제조하는 방법은 특별히 한정된 것은 아니며, 예컨대 상기 구조층용 재료에 자외선 경화제 등의 첨가제를 첨가하여 자외선 경화형 액상 조성물을 제조한 후, 이것을 기재층에 코팅한 후 경화시킴으로써 광학 시트를 제조할 수 있다.
한편, 본 발명의 광학 시트는 표면이 구조화된 수지 경화층으로서 복수개의 입체구조물을 갖는 구조층을 포함하고, 구조층 종단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 다면체 형상일 수 있으며, 또는 종단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 기둥 형상일 수 있으며, 또는 종단면이 다각형, 반원형 또는 반타원형인 곡선 기둥 형상일 수 있다. 또한 이들 중 한 가지 이상의 패턴이 혼합된 형상일 수도 있다.
또한 평면에서 보았을 때 적어도 하나 이상의 동심원 형상으로 배열된 구조를 가지면서, 동심원을 따라 산과 골이 형성된 구조를 갖는 경우도 포함한다.
구조층의 종단면이 다각형인 경우, 꼭지점의 각도에 따라 휘도와 광시야각의 특성 변화가 심한바, 집광에 의한 휘도와 광시야각을 고려하여 꼭지점의 각도가 80~100°인 것이 유리할 수 있고, 85~95°인 것이 더 유리할 수 있다.
상기 광학 시트의 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리메타크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리아미드로 이루어진 군 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질로 형성되고, 광확산 입자를 더 포함하여 요철이 형성된 구조를 형성할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 광학 시트의 탄성회복률을 시험하는 모식도이다.
평면압자(11)를 이용하여 광학 시트의 구조층(10)에 힘을 가하면 (B)와 같이 구조층(10)의 상부면이 압축된다. 이때 압축되어 들어간 깊이가 D1이다. 본 발명의 광학 시트는 상기 D1이 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이(D)에 대하여 1/20 이상, 더욱 바람직하게는 1/19 이상, 보다 더 바람직하게는 1/17 이상이 되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 광학 시트는 외부충격에 대하여 손상 없이 많이 들어갈 수 있도록 유연성을 갖는다.
이후 다시 평면압자(11)를 제거하면 (C)와 같이 구조층(10)의 상부면이 손상 없이 최대한 원상태로 회복된다. 이 때 회복된 광학시트의 높이와 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이(D)와의 차이가 D2이다.
따라서 외부압력이 가해져 압축되어 들어간 깊이와 압축되었다가 회복된 구조물의 높이 차이인 (D1-D2)가 클수록 탄성력이 우수한 것이며, 본 발명의 광학 시트는 상기 수학식 1로 표현되는 탄성회복률이 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상을 만족하여, D1이 크면서도 (D1-D2)가 커서 탄성력이 우수한 것으로, 외부충격에 대하여 많이 들어가면서 다시 최대한 원상태로 회복된다.
도 2는 탄성회복률이 우수한 고분자 재료에 적용되는 힘과 D1 및 D2와의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 3은 탄성회복률이 낮은 고분자 재료에 적용되는 힘과 D1 및 D2와의 관계를 나타내는 그래프이다. 탄성회복률이 높은 재료일수록 D2의 값이 0에 가까워지며, 이상적인 탄성을 가지는 재료일 경우 D2=0이 되어 탄성회복률은 100%가 된다. 반대로 탄성이 낮은 재료일수록 D2의 값이 D1에 근접하게 되어 (D1-D2)가 0에 근접하게 된다.
본 발명의 광학 시트는 도 2의 그래프에 근접하는 것이며, 본 발명의 고분자 재료가 도 2의 그래프의 곡선 형태에 제한되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 광학 시트(50)에 스크래치용 프로브(probe, 탐침)(15)를 사용하여 스크래치를 주는 모습을 나타내는 모식도이고, 도 5는 종래 광학 시트(30)에 스크래치용 프로브(probe, 탐침)(15)를 사용하여 스크래치를 주는 모습을 나타내는 모식도이다.
종래 광학 시트(30)가 스크래치용 프로브(15)로 인하여 구조층(35) 상부가 변형되거나 깨져나가 손상이 많이 간 것을 볼 수 있으며, 이와는 달리 본 발명의 광학 시트(50)는 스크래치를 주더라도 구조층(55)의 상부에 손상이 발생되지 않는 것을 볼 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예로 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
아크릴레이트 올리고머의 제조예
합성예
HO-[CzH2zO]c-[CyH2yO]b-[CxH2xO]a-H 화합물 1몰 대 CH2=CH(R)COCl 2.2몰을 반응용기를 이용 테트라하이드로 퓨란의 용매 존재하에서 약 5시간 정도 환류 반응을 통하여 원하는 구조의 화합물을 합성할 수 있었고, 반응 후 미반응 CH2=CH(R)COCl와 용매를 여과장치를 이용 여과 후 감압증류 후 제거하여 상기 화학식 1의 구조를 합성하였다. 이 때 상기 화합물의 변수는 하기 표 1과 같이 하여 합성하였다.
합성예 HO-R-OH CH2=CH(R)COCl 수율(%) 점도
(mPaS/25)
1 x=2,y,z=0,a=4,b,c=0 R=H 93.5 25
2 x=2,y,z=0,a=9,b,c=0 95.8 58
3 x=2,y,z=0,a=14,b,c=0 97.0 106
4 x=2,y,z=0,a=23,b,c=0 92.8 100/40
5 x=2,y,z=0,a=4,b,c=0 R=CH3 93.5 50
6 x=3,y,z=0,a=2,b,c=0 R=H 97.5 8
7 x=3,y,z=0,a=3,b,c=0 96.3 12
8 x=3,y,z=0,a=7,b,c=0 95.2 34
9 x=3,y,z=0,a=12,b,c=0 94.6 68
10 x=3,y,z=0,a=7,b,c=0 R=CH3 96.7 30
11 x,z=2,y=4, a,b,c=1 R=H 95.5 10
12 x,z=2,y=4, a,b,c=1 R=CH3 94.6 10
13 x=5,y,z=0, a=1,b,c=0 R=H 96.5 6
14 x=9, y,z=0, a=1,b,c=0 R=H 94.5 20
*HO-R-OH 는 HO-[CzH2zO]c-[CyH2yO]b-[CxH2xO]a-H
광학 시트 제조
실시예 1~14
전체조성 100중량부에 대해서, 상기 합성예 1~14에서 제조하여 얻은 아크릴레이트 30중량부, 비스페놀에이타입 다이 아크릴레이트(M-2100,미원사) 65중량부, 광개시제 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥사이드 1.5중량부, 광개시제 메틸벤조일포메이트 1.5중량부, 첨가제 bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacate 2.0중량부를 혼합하여 60℃에서 1시간 혼합하여 조성물을 제조하였다. 그 후, 기재층인 폴리에틸렌테레프탈레이트(KOLON社, 두께 188㎛) 일면에 도포하여 35℃의 프리즘 형상롤러의 프레임 위에 놓고 자외선조사장치(Fusion社, 600Watt/inch2)에 type-D bulb를 장착하여 기재층 방향에서 900mJ/cm2을 조사하여 프리즘 꼭지각이 90°, 피치가 50㎛, 높이가 27㎛인 선형 삼각 프리즘을 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.(D=215㎛)
실시예 15
상기 합성예 3을 적용한 실시예 3의 조성을 이용하여 종단면이 반원형이고, 피치가 50㎛, 높이가 27㎛인 렌티큘러 렌즈를 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
실시예 16
상기 합성예 3을 적용한 실시예 3의 조성을 이용하여 종단면이 반원형이고, 피치가 50㎛, 높이가 27㎛인 선형 프리즘을 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
실시예 17
상기 합성예 3을 적용한 실시예 3의 조성을 이용하여 종단면이 오각형이고, 꼭지각이 95°, 피치가 50㎛, 높이가 27㎛인 선형 프리즘을 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
실시예 18
상기 합성예 3을 적용한 실시예 3의 조성을 이용하여 종단면이 반원형이고, 피치가 50㎛, 높이가 27㎛인 물결형태 배열의 프리즘을 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
비교예 1
광학 시트로서 3M社의 BEFⅢ 프리즘 필름을 사용하였다.(D=215㎛)
비교예 2
광학 시트로서 두산社의 Brtie-200 프리즘 필름을 사용하였다.(D=215㎛)
비교예 3
광학 시트로서 LG社의 LES-T2 프리즘 필름을 사용하였다.(D=220㎛)
비교예4
실시예 1의 조성 중 합성예의 아크릴레이트 모노머 대신 공영사의 3EG-A (x=2, y,z=0, a=3, b,c=0)을 이용하여 실시예 1의 방법으로 광학 시트를 제조하였다. (D=215㎛)
상기 각 실시예 및 비교예에서 광학 시트의 D1, 탄성회복률 및 내스크래치성을 다음과 같이 측정하였다.
(1) D1 및 탄성회복률
실시예 및 비교예에서 제조된 광학 시트를 일본 시마즈사의 미소압축경도계(Shimadzu DUH-W201S)를 사용하여 'Load-Unload test' 항목을 이용하여 D1 및 탄성회복률을 측정하였다. 직경 50㎛인 평면압자의 중앙 부분에 광학 시트 구조층에서 산 모양의 뾰족한 부분이 오도록 위치시킨 후, 다음의 조건에서 D1 및 탄성회복률을 5회 반복하여 측정하고 평균값을 구하여 하기 표 2에 나타내었다.
[측정조건 1]
a. 가해주는 최대 압축력 : 1gf(=9.807mN)
b. 시간당 가해지는 압축력 : 0.2031mN/sec
c. 최대 압축력에서의 멈춤시간 : 5sec
[측정조건 2]
a. 가해주는 최대 압축력 : 2gf(=19.614mN)
b. 시간당 가해지는 압축력 : 0.2031mN/sec
c. 최대 압축력에서의 멈춤시간 : 5sec
(2) 내스크래치성
상기 실시예 및 비교예의 광학 시트를 IMOTO社의 Big Heart 테스트 장치에 의한 기본 무게를 사용하여 최소한의 압력을 가하였을 때, 구조층의 스크래치 발생 여부를 측정하였으며, 그 결과는 다음 표 2와 같다. 손상의 정도는 육안 판단하였으며, 기준은 다음과 같다.
내스크래치성 나쁨 ← × < △ < ○ < ◎ → 내스크래치성 우수
Figure pat00011
상기 표 1에서와 같이 탄성회복률이 85% 이상인 본 발명의 실시예에 의한 광학 시트는 구조층의 내스크래치성이 매우 우수한 것을 볼 수 있으며, 이로써 본 발명의 광학 시트는 외부충격시 구조물의 손상 없이 많이 들어갔다가 다시 최대한 원상태에 가깝게 회복되므로, 외부 충격에 유연하게 대처할 수 있으며, 쉽게 손상되지 않는다는 것을 알 수 있다.

Claims (2)

  1. 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 감광성 수지 조성물.
    화학식 1
    Figure pat00012

    상기 식에서, R은 수소원자 또는 탄소수 1~15의 알킬기이고, x,y,z는 0이상의 정수, a,b,c는 a+b+c≥4 이상의 정수이거나, a+b+c<4 이면 x,y,z 중 하나는 3이상인 경우이다.
  2. 표면이 구조화된 수지 경화층인 구조층을 포함하고,
    구조층용 재료는 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 광학 시트.
    화학식 1
    Figure pat00013

    상기 식에서, R은 수소원자 또는 탄소수 1~15의 알킬기이고, x,y,z는 0이상의 정수, a,b,c는 a+b+c≥4 이상의 정수이거나, a+b+c<4 이면 x,y,z 중 하나는 3이상인 경우이다.
KR1020120095446A 2012-08-30 2012-08-30 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 탄성이 있는 광학 시트 KR20120109443A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120095446A KR20120109443A (ko) 2012-08-30 2012-08-30 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 탄성이 있는 광학 시트

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120095446A KR20120109443A (ko) 2012-08-30 2012-08-30 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 탄성이 있는 광학 시트

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080065502A Division KR101275422B1 (ko) 2008-07-07 2008-07-07 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 탄성이 있는 광학 시트

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120109443A true KR20120109443A (ko) 2012-10-08

Family

ID=47280719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120095446A KR20120109443A (ko) 2012-08-30 2012-08-30 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 탄성이 있는 광학 시트

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120109443A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101075076B1 (ko) 광학 시트
JP5658041B2 (ja) 光学シート
JP5300841B2 (ja) 光学シート
KR20130111414A (ko) 광학 시트
TW200931131A (en) Liquid crystal display device
KR101534376B1 (ko) 광학 시트
KR101275422B1 (ko) 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 탄성이 있는 광학 시트
KR101233044B1 (ko) 탄성이 있는 광학 시트
JP2013072940A (ja) 光学シート、面光源装置及び液晶表示装置
KR101292972B1 (ko) 탄성이 있는 광학 시트
KR20120109443A (ko) 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 탄성이 있는 광학 시트
KR101222835B1 (ko) 탄성이 있는 광학 시트
KR101241462B1 (ko) 탄성이 있는 광학 시트
WO2013147536A1 (ko) 광학 시트
KR101332510B1 (ko) 집광형 광학 시트
KR20130002972A (ko) 탄성이 있는 프리즘 시트
KR101325444B1 (ko) 광학 시트
KR20120112289A (ko) 광학 시트
WO2008143481A2 (en) Optical sheet
KR20150037620A (ko) 집광형 광학시트 및 그 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application