KR20150078279A - 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

광학 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20150078279A
KR20150078279A KR1020130167514A KR20130167514A KR20150078279A KR 20150078279 A KR20150078279 A KR 20150078279A KR 1020130167514 A KR1020130167514 A KR 1020130167514A KR 20130167514 A KR20130167514 A KR 20130167514A KR 20150078279 A KR20150078279 A KR 20150078279A
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임형태
박세현
민경준
박경곤
강경구
김영민
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제일모직주식회사
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Abstract

제1광학적 피처(feature)들이 어느 일면에 형성된 제1광학 시트와, 상기 제1광학 시트 상에 위치하는 제2광학 시트, 및 상기 제1광학적 피처의 일부와 상기 제2광학 시트를 접착하고 에폭시계 바인더를 포함하는 조성물의 경화물을 포함하는 접착층을 포함하고, 접착층의 두께는 500 nm 내지 2 ㎛이며, 접착층이 70gf/30mm 이상의 접착력을 가지는 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제시한다.

Description

광학 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치{Optical complex sheet and display apparatus with the same}
본 발명은 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
정보화 장치들의 사용이 확산되며 다양한 정보를 표시하고 전달하는 전자 소자로 디스플레이 장치의 중요성이 증대되고 있다. 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 전계 방사 디스플레이(FED) 또는 유기 발광 디스플레이(OLED) 등과 같은 디스플레이 장치들이 상용화되어 사용되고 있다. 이러한 디스플레이 장치에 광학적 특성의 개선을 위해서 다양한 형태의 광학 시트들을 다수 적층하여 사용하고 있다.
액정 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 패널의 배후에 백라이트 유닛(back light unit)을 채용하고 있다. 백라이트 유닛은 에지(edge) 방식이나 직하(direct) 방식으로 면광원을 제공하는 광원부와, 광원부에서 제공되는 빛의 특성을 개선하기 위한 광학 시트들을 포함하여 구성될 수 있다. 광학 시트는 광원부에서 제공되는 빛을 균일하게 확산시키기 위한 광학산 시트나 흩어진 빛을 집광하기 위한 프리즘 시트(prism sheet), 프리즘 시트를 보호하는 보호 시트 등을 포함할 수 있으며, 백라이트 유닛을 조립할 때 이러한 광학 시트들을 순차적으로 순서대로 적층하고 있다. 이러한 조립 과정에서 예컨대 프리즘 시트와 같이 표면에 요철 구조를 가지고 있는 광학 시트에 많은 불량이 유발될 수 있다.
프리즘 시트는 표면에 프리즘 형상의 요철 구조를 가지고 있어, 프리즘 시트 상에 다른 부재가 적층될 때 프리즘 형상이 긁혀 손상되는 불량이 유발될 수 있다. 또는, 프리즘 형상의 골에 미세한 이물이 박혀서 생기는 이물 불량이 유발될 수 있고, 또한, 보호 시트와의 마찰에 의해 발생되는 프리즘 형상에의 변형 또는 손상이 유발될 수 있다. 이러한 손상은 백점 불량의 요인으로 작용할 수 있다. 이러한 불량은 대부분 조립 과정에서 유발되고 있어, 다수의 광학 시트들을 일체화하여 광학 복합 시트 구조를 구현하여 조립 과정을 단순화함으로써 조립 시 유발되는 불량을 줄이고자 하는 시도들이 이루어지고 있다. 한국등록특허 제10-1157298호는 광확산 부재의 입체 구조의 정점부(peak)에 점착부를 구비하여 광학산 부재와 광학 시트를 일체화한 광학 복합 시트 구조를 개시하고 있다.
본 발명은 복수의 광학 시트들을 접착층으로 일체화할 때 휘도 감소를 억제할 수 있는 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제시하고자 한다.
본 발명은 복수의 광학 시트들을 접착층으로 일체화할 때 은폐성을 개선할 수 있는 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제시하고자 한다.
본 발명의 일 관점은, 제1광학적 피처(feature)들이 어느 일면에 형성된 제1광학 시트; 상기 제1광학 시트 상에 위치하는 제2광학 시트; 및 상기 제1광학적 피처의 일부와 상기 제2광학 시트를 접착하고 에폭시계 바인더를 포함하는 조성물의 경화물을 포함하는 접착층을 포함하고, 상기 접착층의 두께는 500 nm 내지 2 ㎛이며, 상기 접착층이 70gf/30mm 이상의 접착력을 가지는 광학 복합 시트를 제시한다.
본 발명의 다른 일 관점은, 제1광학적 피처(feature)들이 어느 일면에 형성된 제1광학 시트; 상기 제1광학 시트 상에 위치하는 제2광학 시트; 및 상기 제1광학적 피처의 일부와 상기 제2광학 시트를 접착하고 광확산 입자들이 분산된 접착층을 포함하는 광학 복합 시트를 제시한다.
상기 광학 복합 시트를 포함하는 디스플레이 장치를 제시한다.
복수의 광학 시트들을 접착층으로 일체화할 때 휘도 감소를 억제하는 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제시할 수 있다. 또한, 휘도 감소를 억제하면서도 은폐성을 개선할 수 있는 광학 복합 시트 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제시할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구체예에 따른 광학 복합 시트를 설명하기 위해서 제시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 구체예에 따른 광학 복합 시트를 설명하기 위해서 제시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 구체예에 따른 광학 복합 시트를 설명하기 위해서 제시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 구체예에 따른 광학 복합 시트를 설명하기 위해서 제시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 구체예에 따른 광학 복합 시트를 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위해서 제시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 출원의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 출원에 개시된 기술은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 출원의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타낸 것일 수 있다. 또한, 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하지만, 당업자라면 구성요소의 나머지 부분에 대하여도 용이하게 파악할 수 있을 것이다. 전체적으로 도면 설명시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위 또는 아래에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 또한, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 출원의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원의 사상을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그리고, 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 구체예에 따른 광학 복합 시트에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 구체예의 광학 복합 시트를 보여준다.
도 1을 참조하면, 광학 복합 시트(10)는 제1광학 시트(100) 및 제2광학 시트(200), 이들이 일체화되도록 접착하는 접착층(301)을 포함하여 구비될 수 있다.
접착층(301)은 제1광학 시트(100)의 일면에 형성된 제1광학적 피처(feature: 120)들의 일부, 예컨대 정점부(peak portion: 121)와 제2광학 시트(200)를 접착하여 서로 분리되지 않도록 일체화하도록 사용될 수 있다. 접착층(301)은 에폭시계 바인더 및 경화제를 포함하는 조성물의 경화물을 포함할 수 있다. 에폭시계 바인더는 비스페놀A 에폭시 수지, 실란변성 비스페놀A 에폭시 수지, 페녹시 수지, 및 이관능 폴리글리시딜 에폭사이드 수지로 이루어진 군에서 선택된 단독 또는 이들의 혼합물 등이 이용될 수 있다. 경화제는 폴리아미드계 경화제를 사용할 수 있다.
접착층(301)의 두께(T)는 0.5㎛ 내지 2㎛ 의 두께를 가질 수 있으며, 구체예에서 0.5㎛ 내지 1㎛로 형성될 수 있다. 접착층(301)은 에폭시계 바인더와 폴리아미드계 경화제를 포함하는 조성물을 경화한 경화물을 포함하여 높은 접착력을 나타낼 수 있으므로, 0.5㎛ 내지 2㎛의 얇은 두께로 도입되어도 제1광학 시트(100)와 제2광학 시트(200)를 높은 접착력으로 접착시킬 수 있다. 접착층(301)은 70gf/30mm 이상의 접착력을 가질 수 있다. 예를 들어, 대략 1㎛의 두께에서 95gf/30mm 내지 120gf/30mm의 접착력을 가질 수 있다. 접착층(301)이 얇은 두께로 도입될 수 있어, 접착층(301)의 도입에 따른 광학 복합 시트(10)의 휘도 감소를 억제할 수 있다.
접착층(301)과 제1광학적 피처(120)들이 접착될 때, 위킹(wicking) 현상에 의해 광학 복합 시트(10)의 휘도가 감소될 수 있다. 제1광학적 피처(120)의 정점부(121)와 접착층(301)의 계면 부위에는 모세관 현상에 의해 접착제부(301)의 일부(305)가 정점부(121)의 표면을 타고 흘러내리는 위킹 현상이 유발될 수 있다. 접착층(301)의 두께가 얇게 가져갈 수 있으므로, 위킹 현상이 감소되어 휘도 감소를 더욱 억제할 수 있다.
접착력의 개선에 의해 접착층(301)은 보다 얇은 두께(T)로 도입될 수 있어, 접착층(301)과 제1광학 시트(100) 사이의 갭(gap)으로 구현되는 공기층(air layer: 350)을 보다 더 확보하도록 유도할 수 있으므로, 휘도 감소를 억제할 수 있다. 광학 복합 시트(10)는 접착층(301)이 도입되지 않은 경우에 대비 96% 내지 97%의 휘도를 나타낼 수 있다.
제1광학 시트(100)는 제2광학 시트(200)에 대향되는 일면에 제1광학적 피처(120)들을 구비할 수 있다. 제1광학적 피처(120)들은 상호 간에 동일한 형상이나 크기 또는 서로 다른 형상이나 크기를 가지는 입체 구조체들로 배열될 수 있으며, 광확산이나 집광과 같은 광 경로를 변경시킬 수 있는 구조로 도입될 수 있다. 예컨대 제1광학적 피처(120)들은 규칙적으로 배열된 프리즘(prism) 형상들을 가질 수 있다. 프리즘 형상은 단면이 삼각형이며 정점부(121)가 가장 높은 높이에 위치하는 부분일 수 있다. 프리즘 형상의 높이는 1㎛ 내지 100㎛, 보다 구체적으로는 1 내지 50㎛일 수 있으며, 폭은 1 내지 100㎛, 구체적으로 50 내지 100㎛가 될 수 있다. 이러한 형상의 크기 범위에서, 휘도 향상 효과가 보다 개선될 수 있다. 이러한 프리즘 형상의 제1광학적 피처(120)는 상호 간에 동일한 높이를 가지거나 또는 상호 간에 다른 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 도 1은 광학적 피처의 예로 프리즘을 예시하나, 이에 한정되지 않고 다양한 광학적 형상들, 예컨대 마이크로렌즈들의 배열, 렌티큘러 렌즈들의 배열 또는 엠보 패턴들의 배열 형상으로 구현될 수도 있다.
제1광학 시트(100)는 제1광학적 피처(120)들을 지지하는 형상으로 제1베이스 필름(base film: 110)을 더 구비할 수 있다. 예컨대 제1광학적 피처(120)들은 제1베이스 필름(110)의 일면 표면에 패턴 롤러(roller)를 이용한 인각 과정으로 형성될 수 있다. 경우에 따라, 제1베이스 필름(110)의 표면에 제1광학적 피처(120)를 위한 별도의 층을 도입하고 도입된 층을 인각하여 제1광학적 피처(120)들을 형성할 수 있다.
제1베이스 필름(110)은 실질적으로 가시광선 파장대에 대해 투명한 재질의 필름을 포함하며, 두께는 대략 50㎛ 내지 300㎛를 가질 수 있으나 이러한 두께에 제한되지 않고 변형될 수 있다. 제1베이스필름(110)은 열가소성 수지 또는 이를 포함하는 조성물 재질로 구현될 수 있다. 예컨대 폴리아세탈 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 스티렌계 수지, 폴리에스터계 수지, 비닐계 수지, 폴리페닐렌에용르 수지, 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리아릴술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리페닐렌술피드 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지, 폴리에틸렌 수지 또는 불소계 수지 재질로 제1베이스 필름(110)이 형성될 수 있다. 제1광학적 피처(120)들은 제1베이스 필름(110)을 구성하는 재질 소재들을 이용하여 형성될 수 있으며, 동일한 재질이나 또는 다른 재질로 형성될 수도 있다.
제2광학 시트(200)는 제1광학 시트(100) 상에 적층된다. 제2광학 시트(200)는 광확산을 위한 광확산 시트, 또는 집광을 위한 프리즘 시트 또는 제1광학 시트(100)을 보호하기 위한 보호 시트, 또는 편광 필름일 수 있다. 제2광학 시트(100)는 제1광학 시트(200)를 이루는 재질과 동일한 재질의 시트를 포함하거나 또는 다른 재질로 형성될 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 다른 구체예예 따른 복합 광학 시트에 대해 설명한다. 도 2는 본 발명의 다른 일 구체예의 광학 복합 시트를 보여준다.
도 2를 참조하면, 광학 복합 시트(11)는 제1광학 시트(100) 및 제2광학 시트(200), 이들이 일체화되도록 접착하는 접착층(300)을 포함하여 구비될 수 있다. 접착층(300)은 제1광학 시트(100)의 일면에 형성된 제1광학적 피처(feature: 120)들의 일부, 예컨대 정점부(121)와 제2광학 시트(200)를 접착하여 서로 분리되지 않도록 일체화하는 접착제부(310)와, 접착제부(310)에 분산되어 광확산을 유도하는 광확산 입자(330)들을 포함하여 구비될 수 있다. 본 구체예는 광확산 입자(330)를 포함하는 것을 제외하고는, 상술한 본 발명의 일 구체예와 실질적으로 동일한 구성을 포함하므로 여기서는 광확산 입자(330)를 중심으로 설명한다. 접착층이 광확산 입자(330)를 포함하여 빛의 산란에 의한 은폐력이 향상된다.
접착층(300)의 접착제부(310)는 에폭시계 바인더 및 폴리아미드계 경화제를 포함하는 조성물을 경화한 경화물을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 접착제부(310)가 에폭시계 바인더 및 폴리아미드계 경화제를 포함하는 조성물의 경화물을 함유하는 것을 예시하나 이에 한정되는 것은 아니며, 광확산 입자(330)는 당업자의 선택에 따라 아크릴계 바인더 등 광경화형 접착층 조성물과 병용될 수 있다.
접착층(300)의 두께(T)는 0.5㎛ 내지 2㎛ 일 수 있다. 구체예에서 0.5㎛ 내지 1㎛ 두께의 얇은 두께로 형성될 수 있다. 접착제부(310)가 얇은 두께로 도입되므로, 휘도 감소를 억제하여 휘도를 개선할 수 있다.
광확산 입자(330)는 대략 0.1㎛ 내지 50㎛의 직경(D)을 가질 수 있으며, 예를 들어, 1㎛ 내지 5㎛, 또는 약 3㎛ 의 직경을 가질 수 있다. 0.1㎛ 내지 50㎛의 직경범위에서 확산 효과에 의한 은폐성 개선 효과를 나타낼 수 있다. 광확산 입자(330)들은 접착제부(310)의 두께 보다 더 큰 크기를 가지는 입자들로 도입될 수 있다. 예를 들어, 광확산 입자(330)는 접착제부(310) 표면 상으로 돌출되어 튀어나오는 형태로 접착층(300)에 포함될 수 있다. 광확산 입자(330)들이 접착제부(310) 표면 상으로 볼록하게 돌출되어 튀어나올 정도로 큰 크기의 입자로 도입될 수 있어, 광확산 입자(330)에 의한 광 확산 효과를 더 크게 가져갈 수 있어 헤이즈 증가에 따른 은폐성의 증가를 구현할 수 있다.
광확산 입자(330)는 접착층(300)의 접착제부(310)의 100중량부(wt%)에 대해 0.1중량부 내지 10 중량부 포함될 수 있다. 예컨대0.5 중량부 내지 5중량부 포함될 수 있으며, 0.5 중량부 내지 3 중량부, 또는 0.5 중량부 내지 1 중량부 포함될 수 있다.
광확산 입자(330)들은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 재질의 폴리머 비드(polymer bead)로 도입될 수 있다. 이 외에도 광확산 입자(330)는 다양한 유기 재질 또는 무기 재질의 비드 형태로 도입될 수 있다. 아크릴산, 메타크릴산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메틸올아크릴아미드, 글리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 등의 단독 중합체 또는 공중합체의 아크릴계 입자이거나 또는, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀계 입자, 아크릴계와 올레핀계의 공중합체 입자, 단독 중합체의 입자를 형성한 후 그 층위에 다른 종류의 단량체로 덮어 씌워 만든 다층 다성분계 입자, 실록산계 중합체 입자, 테트라플루오로에틸렌계 입자를 사용할 수 있다. 또는, 산화규소, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄 또는 불화마그네슘 등의 입자를 광확산 입자(300)로 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 구체예의 광학 복합 시트를 보여준다.
도 3을 참조하면, 광학 복합 시트(12)는 제1광학 시트(100) 및 마이크로 렌즈 형상의 제2광학적 피처(211)들을 제2베이스 필름(210)의 일면에 구비한 제2광학 시트(201), 이들이 일체화되도록 접착하는 접착층(300)을 포함하여 구비될 수 있다. 제1광학 시트(100) 및 접착층(300)은 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 도입될 수 있고, 제2광학 시트(201)는 제1광학 시트(100)를 이루는 재질과 실질적으로 동일하거나 또는 다른 재질로 형성될 수 있다.
제2광학 시트(201)는 일면 표면에 제2광학적 피처(211)들을 구비하는 형태로 도입될 수 있다. 제2광학적 피처(211)들은 마이크로렌즈들의 배열 형상을 가질 수 있다. 마이크로렌즈의 제2광학적 피처(211)는 직경이 1 내지 100㎛가 될 수 있고, 이러한 크기 범위에서 휘도 개선을 유도할 수 있다. 마이크로렌즈는 헥사고날(hexagonal) 타입의 정배열 렌즈로서, 개별 렌즈의 높이는 1 내지 100㎛, 직경은 1 내지 100㎛로 구현될 수 있다. 정배열 렌즈는 어느 하나의 마이크로렌즈 주위를 다른 마이크로렌즈들이 가상의 정육각형들이 서로 이웃하여 형성된 상태로 둘러싸도록 배열된 것을 의미할 수 있다. 이러한 마이크로렌즈 형상의 제2광학적 피처(211)들은 상호간에 동일한 높이 및 크기를 가지거나 또는 상호 간에 다른 높이 및 크기를 가지도록 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 구체예의 광학 복합 시트를 보여준다.
도 4를 참조하면, 광학 복합 시트(13)는 제1광학 시트(100) 및 프리즘 형상의 제2광학적 피처(231)들을 제2베이스 필름(230)의 일면에 구비한 제2광학 시트(203), 이들이 일체화되도록 접착하는 접착층(300)을 포함하여 구비될 수 있다. 제1광학 시트(100) 및 접착층(300)은 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 도입될 수 있고, 제2광학 시트(203)는 제1광학 시트(100)를 이루는 재질과 실질적으로 동일하거나 또는 다른 재질로 형성될 수 있다.
제2광학 시트(203)는 일면 표면에 제2광학적 피처(231)들을 구비하는 형태로 도입될 수 있다. 제2광학적 피처(231)들은 프리즘들의 배열 형상을 가질 수 있다. 프리즘의 제2광학적 피처(231)의 높이는 1㎛ 내지 100㎛, 보다 구체적으로는 1 내지 50㎛일 수 있으며, 폭은 1 내지 100㎛, 구체적으로 50 내지 100㎛가 될 수 있다. 이러한 형상의 크기 범위에서, 휘도 향상 효과가 개선될 수 있다. 이러한 프리즘 형상의 제2광학적 피처(231)들은 상호간에 동일한 높이를 가지거나 또는 상호 간에 다른 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 도 2 및 도 3을 참조하는 설명에서 제2광학적 피처(211, 231)가 프리즘 형상 또는 마이크로렌즈 형상을 가지는 것을 예시하지만, 제2광학적 피처(211, 231)는 렌티큘러 렌즈 형상 또는 엠보 패턴으로 형성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 구체의 디스플레이 장치를 보여준다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 장치(20)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 광학 복합 시트(10, 11, 12, 13)를 포함하는 표시 장치로 구성될 수 있다. 디스플레이 장치(20)는 광원부(40)와 표시 패널(500)을 포함하여 구성될 수 있다. 표시 패널(500)은 액정 디스플레이 패널로 구비될 수 있고, 광원부(40)는 직하 방식 또는 에지 방식으로 구성될 수 있다. 직하 방식의 경우 도 4에 제시된 바와 같이, 발광다이오드(LED) 소자와 같은 발광부(410)들이 배열되고, 발광부(410) 상측에 광확산부(430)가 구비될 수 있다. 발광부(410)의 배후에는 광의 반사를 위한 반사부(450)가 구비될 수 있다. 에지 방식의 경우 도시되는 않았으나 에지 발광부와 도광판 등을 포함하여 구성될 수 있다. 광원부(40)와 표시 패널(500) 사이에 광학 복합 시트(10, 11, 12, 13)가 일체화된 형태로 도입될 수 있다.
본 발명의 구체예들에 따른 광학 복합 시트(10, 11, 12, 13)는 프리즘 형상을 긁힘으로부터 보호하고, 백라이트 유닛 또는 디스플레이 장치(20)를 조립할 때, 프리즘 형상의 골 부분에 이물이 유입되는 것을 방지할 수 있고, 조립시간을 줄임과 동시에 조립작업을 단순화하여 원가를 줄일 수 있다. 광학 복합 시트(10, 11, 12, 13)는 여러 종류의 개별 광학 시트들을 복합화 및 일체화하여, 예컨대 프리즘 시트의 외측에 확산 시트 또는 보호 시트를 형성하고, 프리즘 시트가 그 내부에 위치하도록 구성될 수 있어, 확산 수단이 일체화된 복합 프리즘 시트를 제공할 수 있다. 광학 복합 시트를 구성할 때, 개개의 광학 시트들을 상호 간을 접착하여 일체화하는 데 사용되는 접착층(300) 내에 광 확산 기능을 부가하여 광원부(40)의 강한 빛에 의해 발생될 수 있는 핫 스팟(hot spot)을 가려주는 은폐성을 향상시키면서도 휘도의 개선을 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예들 및 비교실시예들을 통해 본 발명의 구성 및 작용을 보다 구체적으로 설명한다. 이러한 실시예들 및 비교실시예들은 본 발명의 예시로 제시된 것이며 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
실시예 1.
비스페놀 A 에폭시 수지로서 YD011(국도화학 사 제조)를 전체 100중량부 중 74.07중량부로 교반 반응기에 투입하고, 폴리아미드계 경화제로 G5022(국도화학 사 제조)를 25.93 중량부 교반 반응기에 투입하고, 용제로 메틸에틸케톤(MEK) 및 프로필렌 글리콜모노메틸이써(PGME: Propylene Glycol Monomethyl Ether)를 첨가하여 고형부 20%의 접착제 용액을 제조한다. 커버(cover) 필름 상에 제조된 접착제 용액을 메이어 바(Mayer bar) #3로 코팅(coating)한 후 80℃에서 2분 동안 건조하여 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다. 프리즘 형상이 제1광학적 피처로 구비된 제1광학 시트의 필름 상에 접착층이 도포된 제2광학적 시트로서의 커버 필름을 1kg 의 압력을 가하여 합지하였다. 합지된 필름을 40℃ 오븐에서 48시간 큐어링(curing) 후 접착력과 휘도를 측정하였다.
실시예 2.
실란 변성 비스페놀 A 에폭시 수지로서 KSR276(국도화학 사 제조)를 전체 100중량부 중 74.07중량부로 교반 반응기에 투입하고, 폴리아미드계 경화제로 G5022(국도화학 사 제조)를 25.93 중량부를 투입하는 점 이외는 제1실시예와 실질적으로 동일하게 수행하였다. 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다.
실시예 3.
실란 변성 비스페놀 A 에폭시 수지로서 KSR276(국도화학 사 제조)를 전체 100중량부 중 55.73 중량부로 교반 반응기에 투입하고, 또 다른 에폭시 수지로 비스페놀 A 에폭시 수지로서 YD128(국도화학 사 제조)를 12.38중량부 교반 반응기에 투입하고, 폴리아미드계 경화제로 G5022(국도화학 사 제조)를 31.89 중량부를 투입하는 점 이외는 제1실시예와 실질적으로 동일하게 수행하였다. 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다.
실시예 4.
실란 변성 비스페놀 A 에폭시 수지로서 KSR276(국도화학 사 제조)를 전체 100중량부 중 63.61 중량부로 교반 반응기에 투입하고, 페녹시 수지로서 YP50(국도화학 사 제조)를 14.13중량부 교반 반응기에 투입하고, 폴리아미드계 경화제로 G5022(국도화학 사 제조)를 31.89 중량부를 투입하는 점 이외는 제1실시예와 실질적으로 동일하게 수행하였다. 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다.
실시예 5.
실란 변성 비스페놀 A 에폭시 수지로서 KSR276(국도화학 사 제조)를 전체 100중량부 중 63.61 중량부로 교반 반응기에 투입하고, 이관능 폴리글리시딜 에폭사이드(difunctional polyglycidyl epoxide) 수지로서 PG207P0(국도화학 사 제조)를 7.07중량부 교반 반응기에 투입하고, 폴리아미드계 경화제로 G5022(국도화학 사 제조)를 31.89 중량부를 투입하는 점 이외는 제1실시예와 실질적으로 동일하게 수행하였다. 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다.
실시예 6.
실란 변성 비스페놀 A 에폭시 수지로서 KSR276(국도화학 사 제조)를 전체 100중량부 중 73.34 중량부로 교반 반응기에 투입하고, 폴리아미드계 경화제로 G5022(국도화학 사 제조)를 25.66 중량부를 투입하고, 광확산 입자로 3 ㎛ 평균 직경의 PMMA 폴리머 비드인 MX300(쇼켄 사 제조)를 1.00 중량부 투입하는 점 이외는 제1실시예와 실질적으로 동일하게 수행하였다. 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다. 접착력 및 휘도, 헤이즈와 투과율을 측정하였다.
실시예 7.
실란 변성 비스페놀 A 에폭시 수지로서 KSR276(국도화학 사 제조)를 전체 100중량부 중 73.70 중량부로 교반 반응기에 투입하고, 폴리아미드계 경화제로 G5022(국도화학 사 제조)를 25.80 중량부를 투입하고, 광확산 입자로 3 ㎛ 평균 직경의 PMMA 폴리머 비드인 MX300(쇼켄 사 제조)를 0.50 중량부 투입하는 점 이외는 제6실시예와 실질적으로 동일하게 수행하였다. 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다. 접착력 및 휘도, 헤이즈와 투과율을 측정하였다.
실시예 8.
실란 변성 비스페놀 A 에폭시 수지로서 KSR276(국도화학 사 제조)를 전체 100중량부 중 71.86 중량부로 교반 반응기에 투입하고, 폴리아미드계 경화제로 G5022(국도화학 사 제조)를 25.14 중량부를 투입하고, 광확산 입자로 3 ㎛ 평균 직경의 PMMA 폴리머 비드인 MX300(쇼켄 사 제조)를 3.00 중량부 투입하는 점 이외는 제6실시예와 실질적으로 동일하게 수행하였다. 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다. 접착력 및 휘도, 헤이즈와 투과율을 측정하였다.
실시예 9.
실란 변성 비스페놀 A 에폭시 수지로서 KSR276(국도화학 사 제조)를 전체 100중량부 중 70.38 중량부로 교반 반응기에 투입하고, 폴리아미드계 경화제로 G5022(국도화학 사 제조)를 24.62 중량부를 투입하고, 광확산 입자로 3 ㎛ 평균 직경의 PMMA 폴리머 비드인 MX300(쇼켄 사 제조)를 5.00 중량부 투입하는 점 이외는 제6실시예와 실질적으로 동일하게 수행하였다. 두께 2㎛로 접착층을 형성하였다. 접착력 및 휘도, 헤이즈와 투과율을 측정하였다.
실시예 10.
폴리에스터아클릴레이트(polyesteracrylate)로서 CN9001(사토머(Satomer)사 제조)를 전체 100중량부 중 68 중량부로 교반 반응기에 투입하고, 3관능 아크릴레이트(functional acrylate)로 SR351(사토머(Satomer)사 제조)를 24 중량부 투입하고, 광개시제로 TOP 5중량부 투입하고, 용제로 메틸에틸케톤(MEK) 및 프로필렌 글리콜모노메틸이써(PGME: Propylene Glycol Monomethyl Ether)를 첨가하고, 광확산 입자로 3 ㎛ 평균 직경의 PMMA 폴리머 비드인 MX300(쇼켄 사 제조)를 3.00 중량부 투입하여 고형부 20%의 접착제 용액을 제조하였다. 제2광학 시트로 이용될 커버 필름 상에 제조된 접착제 용액을 메이어 바 #3로 접착층을 코팅(coating)한 후 80℃에서 2분 동안 건조하여 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다. 프리즘 형상이 제1광학적 피처로 구비된 제1광학 시트의 필름 상에 접착층이 도포된 커버 필름을 1kg 의 압력을 가하여 합지한다. 합지 된 필름을 400mj/cm2의 에너지를 자외선(UV) 광조사하여 부착시킨 후 접착력과 휘도를 측정하였다.
비교실시예 1.
실란 변성 비스페놀 A 에폭시 수지로서 KSR276(국도화학 사 제조)를 전체 100중량부 중 80 중량부로 교반 반응기에 투입하고, 무수계 경화제로 DDSA(Dodecenyl Succinic Anhydride)를 20 중량부를 투입하는 점 이외는 제1실시예와 실질적으로 동일하게 수행하였다. 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다.
비교실시예 2.
실란 변성 비스페놀 A 에폭시 수지로서 KSR276(국도화학 사 제조)를 전체 100중량부 중 74 중량부로 교반 반응기에 투입하고, 아민계 경화제( α,α'-bis(3,5-dimethyl-4-methylaminophenyl)-1,4-diisopropylbenzene )을 26 중량부를 투입하는 점 이외는 제1실시예와 실질적으로 동일하게 수행하였다. 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다.
비교실시예 3.
폴리에스터 폴리올(polyester polyol) 수지로서 P-2011( 쿠라라이(Kuraray)사 제조)를 전체 100중량부 중 82 중량부로 교반 반응기에 투입하고, 이소시아네이트(isocyanate) 경화제로서 DN980S(trimmer type NCO) (애경화학사 제조)를 18 중량부 투입하는 점 이외는 제1실시예와 실질적으로 동일하게 수행한다. 두께 1㎛로 접착층을 형성하였다.
물성 측정 방법
1. 휘도(%): BM 7 휘도계 (TOCON 사)를 사용하여, 접착 전 제1 광학 시트 및 제2광학 시트가 적층된 경우에 대한 기준 휘도를 측정하고, 제2광학 시트를 접착층을 개재하여 접착하여 일체화한 이후의 휘도를 측정하여, 기준 휘도에 대한 비를 백분율로 구한다. 휘도 측정에 사용된 시편은 400mm × 700mm 크기로 준비하였다.
2. 접착력(gf/30 mm): 제조된 광학 복합 시트를 폭 30mm, 길이 150mm 시편으로 자르고 H5KT 장비(타이니우스 올슨(Tinius Olsen)사 제조)를 사용하여, 100mm/min의 벗김 속도(peel speed), 100 mm의 벗김 길이(peel length)에 대해 측정하였다.
3. 헤이즈(%): NDH2000 헤이즈 측정계(니폰 덴쇼쿠 사 제조)를 이용하여 광학 복합 시트의 시편들에 평행한 빛을 투광하여 굴절되는 빛의 양을 측정하여 헤이즈(haze)를 측정하였다. 헤이즈가 상승할수록 은폐성이 상승하는 것으로 해석될 수 있다.
4. 투과율(%): 입사광에 대한 출사광의 비를 측정하여 백분율로 구하였다.
5. 180도 벤딩(bending): 합지된 광학 복합 시트를 길이 6cm 및 폭 3cm로 절단하고, 길이 방향으로 절반 접어 양 끝단을 테이프로 접착한 후, 평행한 플레이트(plate)들 사이에 시료를 넣고 눌렀을 때, 복합 시트들이 박리가 발생되는 지 여부 및 박리 지점의 크기를 측정하여, 우수함 ← ◎ - ○ - △ → 취약함으로 판단하였다.
표 1은 실시예 1 내지 10들의 조성예들에 대한 물성 평가 결과들을 제시한다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10
YD011 74.07
KSR276 74.07 55.73 63.61 63.61 73.34 73.70 71.86 70.38
CN9001 68
YD128 12.38
YP50 14.13
SR351 24
TPO 5
PG207 7.07
G5022 25.93 25.93 31.89 22.26 29.32 25.66 25.80 25.14 24.62
MX300 1.00 0.50 3.00 5.00 3.00
Total 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
접착력 (gf/30mm) 95 110 120 120 105 100 107 97 130 87
휘도(%) 97 97 96 97 96 96 96.1 95.5 90.2 95
헤이즈
(%)		 0.78 0.75 0.76 0.74 0.73 8.04 5.26 19.33 27.8 19.21
투과율
(%)		 90.5 90.1 90.4 90.1 90.2 90.8 90.9 90.6 90.1 90.5
180도 벤딩 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○
표 2는 비교실시예 1 내지 3들의 조성예와 접착력 및 휘도에 대한 물성 평가 결과를 제시한다.
　 비교실시예1 비교실시예2 비교실시예3
KSR276 80 74 　
P-2011 　 　 82
Dodecenyl Succinic Anhydride 20 　 　
α,α'-bis(3,5-dimethyl-4-methylaminophenyl)-1,4-diisopropylbenzene 　 26 　
DN980S(trimmer type NCO) 　 　 18
MX300
Total 100 100 100
접착력 (gf/30mm) 48 65 57
휘도(%) 95 95 95
헤이즈(%) 0.73 0.75 0.71
투과율(%) 90.1 90.2 90.1
180도 벤딩 X X X
표 1에 제시된 바와 같이, 본 발명의 광학 복합 시트는 접착층의 접착력을 개선하면서도 휘도의 개선을 구현할 수 있다. 접착층에 광확산 입자들이 분산되지 않은 경우인 실시예 1 내지 5의 결과는, 접착층에 의한 접착력이 적어도 70gf/30mm 이상으로 구현될 수 있고, 120gf/30mm 정도로 높은 접착력을 구현할 수 있음을 보여준다. 이에 비해, 표 2에 제시된 비교실시예 1 내지 2의 결과를 표 1의 결과들과 비교하면, 에폭시 수지 바인더(binder)에 폴리아미드계 경화제를 사용할 경우 월등히 높은 접착력의 증가를 구현할 수 있음을 보여준다. 또한, 에폭시 수지가 아닌 다른 수지를 바인더로 이용한 표 2의 비교실시예 3의 결과에 비해서도, 에폭시 수지 바인더(binder)에 폴리아미드계 경화제를 사용할 경우 월등히 높은 접착력의 증가를 구현할 수 있음을 보여준다.
표 1의 실시예 6 내지 10에서와 같이 접착층에 광확산 입자들을 분산시킨 경우, 광확산 입자들이 0.5 중량부 내지 5.0 중량부 포함되는 범위에서, 90.2% 내지 96.1%의 높은 수준으로 휘도를 개선하고 투과율을 개선하면서도, 87 gf/30mm 내지 130 gf/30mm의 접착력을 구현할 수 있음을 보여준다. 광확산 입자들의 함량이 증가할 수록 5.26% 내지 19.21%의 헤이즈 증가를 보이고 있어, 광확산 입자들의 분산에 의해 광학 복합 시트의 은폐성을 개선할 수 있음을 보여준다. 광확산 입자들을 포함함에도 광학 복합 시트의 180도 벤딩 특성 평가시 양호한 유연성을 가질 수 있음을 보여준다.
이상 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
100: 제1광학 시트, 120, 211, 231: 광학적 피처,
200, 201, 203: 제2광학 시트, 300, 301: 접착층,
330: 광확산 입자.

Claims (15)

  1. 제1광학적 피처(feature)들이 어느 일면에 형성된 제1광학 시트;
    상기 제1광학 시트 상에 위치하는 제2광학 시트; 및
    상기 제1광학적 피처의 일부와 상기 제2광학 시트를 접착하고 에폭시계 바인더를 포함하는 조성물의 경화물을 포함하는 접착층을 포함하고,
    상기 접착층의 두께는 500 nm 내지 2 ㎛이며,
    상기 접착층이 70gf/30mm 이상의 접착력을 가지는 광학 복합 시트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시계 바인더는
    비스페놀A 에폭시 수지, 실란변성 비스페놀A 에폭시 수지, 페녹시 수지, 이관능 폴리글리시딜 에폭사이드 수지를 포함하는 일군 중 선택되는 어느 하나를 포함하는 광학 복합 시트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 접착층의 조성물은
    폴리아미드계 경화제를 더 포함하는 광학 복합 시트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접착층에 분산된 광확산 입자들을 더 포함하는 광학 복합 시트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광확산 입자들은
    상기 접착층에 대하여 0.5중량부 내지 5.0중량부 포함된 광학 복합 시트.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 광확산 입자의 직경이 상기 접착층의 두께와 같거나 큰 광학 복합 시트.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 광확산 입자는
    1㎛ 내지 5㎛의 직경 크기를 가지는 광학 복합 시트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1광학적 피처는
    프리즘, 마이크로렌즈, 렌티큘러 렌즈 또는 엠보 패턴 형상을 가지는 광학 복합 시트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1광학적 피처들은
    높이가 일정하거나 또는 높이가 상호 간에 차이가 나는 광학 복합 시트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2광학 시트는
    어느 일면에 프리즘, 마이크로렌즈, 렌티큘러 렌즈 또는 엠보 패턴 형상을 가지는 제2광학적 피처(feature)들을 포함하는 광학 복합 시트.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2광학 시트는
    광확산 시트, 프리즘 시트 및 보호 시트를 포함하는 일군의 광학 시트들 중 어느 하나인 광학 복합 시트.
  12. 제1광학적 피처(feature)들이 어느 일면에 형성된 제1광학 시트;
    상기 제1광학 시트 상에 위치하는 제2광학 시트; 및
    상기 제1광학적 피처의 일부와 상기 제2광학 시트를 접착하고 광확산 입자들이 분산된 접착층을 포함하는 광학 복합 시트.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 광확산 입자의 직경이 상기 접착층의 두께와 같거나 큰 광학 복합 시트.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 광확산 입자는
    1㎛ 내지 5㎛의 직경 크기를 가지는 광학 복합 시트.
  15. 제1항에 내지 제14항 중 어느 한 항의 광학 복합 시트를 포함하는 디스플레이 장치.
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