KR20160017208A - 복합광학시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치 - Google Patents

복합광학시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치 Download PDF

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KR20160017208A
KR20160017208A KR1020140098607A KR20140098607A KR20160017208A KR 20160017208 A KR20160017208 A KR 20160017208A KR 1020140098607 A KR1020140098607 A KR 1020140098607A KR 20140098607 A KR20140098607 A KR 20140098607A KR 20160017208 A KR20160017208 A KR 20160017208A
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박세현
임형태
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Abstract

일면에 하나 이상의 제1광학패턴을 포함하는 제1광학시트; 및 상기 제1광학시트 상에 형성되고 일면에 접착층을 포함하는 제2광학시트를 포함하고, 상기 제1광학패턴은 상기 접착층에 침투되고, 상기 접착층은 표면조도(Ra)가 0.3㎛ 이상이고, 상기 접착층은 모듈러스가 500MPa 내지 3000MPa인 복합광학시트, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치가 제공된다.

Description

복합광학시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치{COMPOSITE OPTICAL SHEET, METHOD FOR PREPARING THE SAME AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 복합광학시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 광학 디스플레이 장치에 관한 것이다.
백라이트 유닛은 광원, 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트, 보호 시트 등을 포함할 수 있다. 백라이트 유닛의 박형화를 위해, 백라이트 유닛은 상부 광학시트와 하부 광학시트를 일체화한 복합광학시트를 포함할 수 있다.
복합광학시트는 접착층이 형성된 상부 광학시트와 프리즘이 형성된 하부 광학시트에서 접착층에 프리즘을 침투시키고 경화시킨 후 일정 규격의 크기로 타발하여 제조된다. 그런데, 접착층 두께가 얇을 경우 타발시 접착층과 프리즘 간의 이격이 발생할 수 있다. 그렇다고 접착층 두께를 두껍게 할 경우 접착층의 위킹(wicking) 현상으로 인하여 휘도가 감소할 수 있다. 또한, 복합광학시트는 하부 광학시트의 프리즘이 접착층에 침투되므로, 광 투과시 레인보우(rainbow) 및/또는 무라(mura) 및/또는 뉴턴스 링(Newton's ring)이 발생하여 시인성이 줄어들 수 있고 화면에 표시 얼룩이 발생할 수 있다. 프리즘의 정점이 상부 광학시트와 접촉할 경우에는 레인보우 및/또는 무라 및/또는 뉴턴스 링은 더 심해질 수 있다. 본 발명의 배경기술은 한국등록특허 제10-1155876호에 개시되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광 투과시 레인보우(rainbow) 및/또는 무라(mura) 및/또는 뉴턴스 링(Newton's ring)의 발생을 억제하여 시인성을 개선하고 화면 표시 얼룩을 방지할 수 있는 복합광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 휘도가 개선된 복합광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 타발시 접착층과 하부 광학시트 간의 이격이 없고 타발된 복합광학시트의 테두리가 깨끗하여 사용 가능성이 개선된 복합광학시트를 제공하는 것이다.
본 발명의 복합광학시트는 일면에 하나 이상의 제1광학패턴을 포함하는 제1광학시트; 및 상기 제1광학시트 상에 형성되고 일면에 접착층을 포함하는 제2광학시트를 포함하고, 상기 제1광학패턴은 상기 접착층에 침투되고, 상기 접착층은 표면조도(Ra)가 0.3㎛ 이상이고, 상기 접착층은 모듈러스가 500MPa 내지 3000MPa가 될 수 있다.
본 발명의 복합광학시트의 제조방법은 제1 광학시트 및 제2 광학시트를 제공하고, 상기 제2 광학시트의 일면에 접착층용 조성물을 도포하고, 상기 접착층용 조성물에 표면조도(Ra) 0.3㎛ 이상인 패턴을 전사하고 제1 경화하여 접착층용 선-경화층을 형성하고, 상기 접착층용 선-경화층에 상기 제1 광학시트를 접촉시키고, 상기 접착층용 선-경화층을 제2경화시켜 접착층을 형성하는 것을 포함하고, 상기 접착층은 모듈러스가 500MPa 내지 3000MPa가 될 수 있다.
본 발명의 광학 디스플레이 장치는 상기 복합광학시트를 포함할 수 있다.
본 발명은 광투과시 레인보우(rainbow) 및/또는 무라 및/또는 뉴턴스 링(Newton's ring)의 발생을 억제하여 시인성을 개선하고 화면 표시 얼룩을 개선할 수 있는 복합광학시트를 제공하였다.
본 발명은 휘도가 개선된 복합광학시트를 제공하였다.
본 발명은 타발시 접착층과 하부 광학시트 간의 박리가 없고 타발시 타발된 테두리가 깨끗하여 사용 가능성이 개선된 복합광학시트를 제공하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합광학시트의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 X-Y선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합광학시트의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합광학시트의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 사시도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 출원의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 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 나타내었다. 또한, 설명의 편의를 위하여 구성요소의 일부만을 도시하기도 하였으나, 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.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 나타낸다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 명세서에서 "경화율"은 FT-IR(fourier transform infrared) 기기를 이용하여 측정되고, 아크릴레이트가 갖는, 탄소와 산소의 이중결합과, 탄소와 탄소의 이중결합의 변화를 비교하여 측정한다. 접착제용 조성물을 경화시키기 전에 FT-IR을 측정하여 1800cm-1 내지 1645 cm-1 의 범위에서 흡수율을 갖는 탄소와 산소의 이중결합의 흡수 피크와 1645 cm-1 내지 1580 cm-1 의 범위에서 흡수율을 갖는 탄소와 탄소의 이중결합의 흡수 피크의 면적을 각각 구한다. 그런 다음, 접착제 조성물을 경화시킨 후 동일한 흡수 피크 범위에서 측정하고자 하는 경화된 접착제에 대해 흡수 피크 면적을 구한다. 경화 전 조성물의 탄소와 산소의 이중결합의 흡수 피크 면적을 A, 탄소와 탄소의 이중결합의 흡수 피크 면적을 B, 경화 후 측정할 접착제의 탄소와 산소의 이중결합의 흡수 피크 면적을 C, 탄소와 탄소의 이중결합의 흡수 피크 면적을 D라 표시할 때, 경화율 (%)은 하기 식 1로 표시할 수 있다:
<식 1>
경화율 = |1 - {(D/C)/(B/A)}| x 100
이하, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 복합광학시트를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합광학시트의 사시도이고, 도 2는 도 1에서 X-Y선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합광학시트 (100)는 일면에 하나 이상의 제1광학패턴(111)을 포함하는 제1광학시트(130), 일면에 제2광학패턴(121)을 포함하는 제2광학시트(140), 및 접착층(122)을 포함할 수 있다.
제1광학시트(130)는 상부면인 광출사면과, 하부면인 광입사면을 가져 입사되는 광의 경로를 변화시켜 출사시킬 수 있다. 제1광학시트(130)는 제1베이스필름(110) 및 제1베이스필름(110) 상에 형성된 제1광학패턴(111)을 포함할 수 있다.
제1베이스필름(110)은 제1광학시트(130)를 지지하는 것으로, 두께는 제한되지 않지만 10㎛ 내지 300㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 100㎛가 될 수 있고 상기 범위에서 광학 표시 장치에 사용될 수 있다. 제1베이스필름(110)은 열가소성 수지 또는 이를 포함하는 조성물로 형성된 필름일 수 있는데, 열가소성 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 등을 포함하는 폴리에스테르계 수지, 폴리아세탈 수지, 아크릴계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 스티렌계 수지, 비닐계 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 포함하는 비환형 폴리올레핀 수지, 시클로올레핀계 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리아릴술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리페닐렌술피드 수지, 불소계 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1광학패턴(111)은 제1베이스필름(110)의 일 면에 형성되고, 하부면으로부터 입사된 입사광을 집광시켜 줌으로써 휘도를 높일 수 있다. 도 1, 도 2는 제1광학패턴(111)이 단면이 삼각형인 프리즘인 경우를 예시하나 이에 제한되는 것은 아니고, 단면이 다각형(변의 수가 4 내지 10인 다각형)인 프리즘, 마이크로렌즈 패턴, 렌티큘러 렌즈, 엠보 패턴 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면 서로 인접하는 제1광학패턴(111)의 높이(H1)는 각 패턴마다 동일할 수 있는데 높이(H1)는 10㎛ 내지 40㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 30㎛일 수 있다. 그러나, 서로 인접하는 제1광학패턴(111)의 높이가 서로 다른 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다. 제1광학패턴(111)의 피치(P1)는 10㎛ 내지 60㎛, 구체적으로 20㎛ 내지 60㎛일 수 있고 상기 범위에서 모아레가 없을 수 있다. 제1광학패턴(111)의 꼭지각(α1)은 80° 내지 100°가 될 수 있고 상기 범위에서, 휘도 향상 효과가 있을 수 있다.
제1 광학패턴(111)은 그 정점이 접착층(122)을 침투하여 제1광학시트(130)와 제2광학시트(140)를 일체화시킬 수 있다. 구체적으로 제1 광학패턴(111)의 접착층(122) 침투 깊이는 1㎛ 내지 5㎛, 구체적으로 2㎛ 내지 4㎛가 될 수 있고 상기 범위에서 제1광학시트와 제2광학시트가 분리되지 않고 휘도 저하가 발생하지 않을 수 있다. 구체적으로, 제1광학패턴(111)의 침투 깊이는 제1광학패턴(111)의 높이 중 1% 내지 15%, 구체적으로 5% 내지 10%가 될 수 있고 상기 범위에서 제1광학시트와 제2광학시트가 분리되지 않고 휘도 저하가 발생하지 않을 수 있다. 상기 "침투"는 제1광학패턴(111)의 정점이 접착층(122)을 뚫고 접착층 내부로 진입하여 제1광학패턴(111)의 정점이 접착층(122) 내부에 존재하는 것을 의미하고, 상기 "정점"은 제1광학패턴(111) 중 높이가 제일 높은 지점을 의미한다. 상기 "침투 깊이"는 제1광학패턴의 정점이 접착층 내부로 침투한 수직 길이를 의미하고, 상기 "일체화"는 제1광학시트와 제2광학시트가 독립적으로 분리되지 않은 상태를 의미한다.
제1 광학패턴(111)은 자외선 경화성 불포화 화합물 및 개시제 등을 포함하는 조성물로 형성되거나, 또는 제1베이스필름(110)을 위한 재료 중 동일 또는 이종의 재료로 형성될 수 있다. 일 예로서, 자외선 경화성 불포화 화합물은 에폭시 (메트)아크릴레이트, 우레탄 (메트)아크릴레이트, 페닐페놀에톡시레이티드 (메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 에톡시레이티드 (메트)아크릴레이트, 페녹시벤질 (메트)아크릴레이트, 페닐페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 에톡시레이티드 티오디페닐 디(메트)아크릴레이트, 페닐티오에틸 (메트)아크릴레이트 단량체 또는 이들의 올리고머, 또는 플루오렌 유도체 불포화 수지를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 개시제는 광중합 개시제로서, 케톤계, 포스핀옥시드계, 인계, 트리아진계, 아세토페논계, 벤조페논계 등을 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
제2광학시트(140)는 제1광학시트(130)의 상부에 형성되고, 상부면인 광출사면과, 하부면인 광입사면을 가져 제1광학시트(130)로부터 입사되는 광을 출사시킬 수 있다. 제2광학시트(140)는 제2베이스필름(120), 및 제2베이스필름(120)의 일면에 형성된 제2광학패턴(121)을 포함할 수 있다.
제2베이스필름(120)은 제2광학시트(140)를 지지하는 것으로 두께는 제한되지 않지만, 10㎛ 내지 300㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 100㎛가 될 수 있다. 제2베이스필름(120)의 두께는 제1베이스필름(110)의 두께와 동일하거나 다를 수 있다. 제2 베이스필름(120)은 제1 베이스필름(110)을 위한 재료 중 동일 또는 이종의 재료로 형성될 수 있다.
제2광학패턴(121)은 제1광학시트(130)로부터 입사되는 광의 경로를 변경시키는 패턴으로서, 도 1은 제2광학패턴(121)이 단면이 삼각형인 프리즘 패턴인 경우를 도시하였지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 그 외 단면이 다각형(변의 수가 4 내지 10인 다각형)인 프리즘도 될 수 있다.
제2광학패턴(121)의 길이 방향과 제1광학패턴(111)의 길이 방향은 소정 범위의 각도, 예를 들면 85°내지 95°의 각도를 이루면서 형성됨으로써, 광학 패턴 간 발생하는 피치 모아레(moire)를 방지하면서 휘도가 향상되는 효과를 구현할 수 있다. 예를 들면, 도 1을 참조하면, 제1광학패턴(111)의 길이 방향을 x축, 제2광학패턴(121)의 길이 방향을 y축 이라고 할 때, x축과 y축은 서로 직교한다. 제1광학패턴(111)의 높이(H1)와 제2광학패턴(121)의 높이(H2)는 서로 동일하거나, 다를 수 있다.
제2광학패턴(121)의 높이(H2)는 10㎛ 내지 70㎛, 구체적으로 10㎛ 내지 30㎛, 피치(P2)는 10㎛ 내지 100㎛, 구체적으로 20㎛ 내지 50㎛, 꼭지각(α2)은 80° 내지 100°가 될 수 있고, 상기 범위에서, 휘도 향상 효과가 있을 수 있다. 제1광학패턴의 피치(P1)이 제2광학패턴의 피치(P2)는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 제1광학패턴의 피치(P1)가 제2광학패턴의 피치(P2)보다 큰 경우 큰 경우 모아레 현상이 완화될 수 있다.
제2광학패턴(121)은 제1광학패턴(111)을 형성하는 조성물과 동일 또는 이종의 조성물로 형성되거나, 또는 제2베이스필름(120)을 위한 재료 중 동일 또는 이종의 재료로 형성될 수 있다.
접착층(122)은 제1광학시트(130)와 제2광학시트(140) 사이에 형성되어 제1광학시트(130)와 제2광학시트(140)를 상호 접착시켜 일체화시킬 수 있다. 예를 들어, 제2베이스필름(120)의 하부에 형성될 수 있다.
접착층(122)은 표면조도(Ra)가 0.3㎛ 이상이 될 수 있으며, 예를 들어, 0.3㎛ 내지 10㎛가 될 수 있다. 상기 범위의 표면조도를 갖는 경우 레인보우 및/또는 무라 및/또는 뉴턴스 링(Newton's ring)이 시인되지 않게 할 수 있다. 접착층(122)의 헤이즈를 증가시켜 이로 인해 복합광학시트의 헤이즈도 증가하여 레인보우 및/또는 무라 및/또는 뉴턴스 링 발생이 시인되지 않게 함으로써 화면 시인성을 개선할 수 있다. 구체적으로, 접착층, 복합광학시트의 헤이즈는 각각 3.5% 이상, 예를 들면 3.5% 내지 10%가 될 수 있고, 헤이즈는 파장 350nm 내지 780nm에서 측정될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
접착층(122)은 모듈러스가 500MPa 내지 3000MPa일 수 있다. 상기 범위 내에서 접착층이 완충 역할을 하여 복합광학시트를 원하는 크기로 재단시시 접착층과 제1광학패턴의 이격을 방지하는 효과가 있고, 휘도 저하를 방지할 수 있다. 구체적으로, 접착층의 모듈러스는 800MPa 내지 2400MPa가 될 수 있다.
접착층(122)은 유리전이온도(Tg)가 30℃ 이하인 수지, 광경화성 모노머 및 개시제를 포함하고, 유리전이온도가 30℃ 이하인 수지가 접착층용 조성물의 고형분 기준 30중량% 이상 포함되는 접착층용 조성물로 형성될 수 있다. 수지의 유리전이온도가 30℃ 이하이고 고형분 기준 30중량% 이상이 될 때, 접착층용 조성물의 경화시 접착층의 모듈러스가 500MPa 내지 3000MPa가 될 수 있다. 구체적으로, 수지의 유리전이온도는 -40℃ 내지 30℃, 예를 들면 -20℃ 내지 25℃가 될 수 있고 접착층용 조성물 중 수지의 함량은 고형분 기준 30중량% 내지 80중량%가 될 수 있다.
유리전이온도가 30℃ 이하인 수지는 경화되어 접착층의 매트릭스를 형성하는 것으로, 중량평균분자량은 5,000g/mol 내지 50,000 g/mol이 될 수 있다. 상기 범위에서 접착층의 모듈러스가 500MPa 내지 3000MPa로 확보될 수 있다. 구체적으로, 유리전이온도가 30℃ 이하인 수지는 (메트)아크릴레이트기 등을 포함하는 광경화성 작용기를 갖는 광경화성 수지로서, 예를 들면 우레탄 (메트)아크릴레이트, 에폭시 (메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 (메트)아크릴레이트 중 하나 이상이 될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
광경화성 모노머는 유리전이온도가 30℃ 이하인 수지와 함께 경화되어 접착층의 매트릭스를 형성하고 접착력을 제공하는 것으로, (메트)아크릴레이트기 등의 광경화성 작용기를 갖는 광경화성 모노머가 될 수 있다. 구체적으로, 광경화성 모노머는 1관능 내지 6관능의 모노머가 될 수 있는데, 예를 들면 2관능 내지 4관능의 모노머가 될 수 있고, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 일 구체예에서, 2관능 모노머와 4관능의 모노머의 혼합물 중 2관능 모노머:4관능 모노머는 0.5:1 내지 1.5:1의 중량비로 포함될 수 있고, 상기 범위에서 접착력과 모듈러스를 확보할 수 있다. 예를 들면, 광경화성 모노머는 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트 디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 디(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메트)아크릴레이트, 디(메트)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실 디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메트)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메트)아크릴레이트, 아다만탄 디(메트)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-(메트)아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등을 포함하는 2관능 (메트)아크릴레이트; 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 3 관능형 우레탄 (메트)아크릴레이트 또는 트리스(메트)아크릴옥시에틸이소시아누레이트 등의 3관능 아크릴레이트; 디글리세린 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트 등의 4관능 (메트)아크릴레이트; 디펜타에리쓰리톨 펜타(메트)아크릴레이트 등의 5관능 (메트)아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메트)아크릴레이트 또는 우레탄 헥사(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 광경화성 모노머는 접착층용 조성물 중 고형분 기준 10중량% 내지 65중량%, 구체적으로 20중량% 내지 50중량%로 포함될 수 있고, 상기 범위에서 접착력을 확보할 수 있다.
개시제는 유리전이온도가 30℃ 이하인 수지와 광경화성 모노머를 경화시키는 것으로, 통상의 광개시제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 포스핀옥시드계, 시클로헥실페닐케톤계 등을 포함할 수 있고, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 개시제는 접착층용 조성물 중 고형분 기준 1 중량% 내지 10중량%, 구체적으로 1 중량% 내지 5중량%로 포함될 수 있고, 상기 범위에서 접착층용 조성물이 완전히 경화될 수 있고 잔량의 개시제가 남아 복합광학시트의 투명도가 저하되는 것을 막을 수 있다.
접착층용 조성물은 용제를 더 포함함으로써 접착층용 조성물의 코팅성을 높일 수 있는데, 예를 들면 용제는 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트 중 하나 이상 이 될 수 있다.
접착층용 조성물은 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있는데, 예를 들면 분산제, 대전방지제, 계면활성제 등을 포함할 수 있다.
접착층(122)의 두께는 3㎛ 내지 20㎛, 예를 들어 3㎛ 내지 10㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 충분한 접착력을 확보할 수 있을 뿐만 아니라 복합 광학시트를 원하는 크기로 재단시 충격을 완화시켜 제1 광학시트 및 제2 광학시트의 분리를 막을 수 있다. 도 1에서는 접착층(122)이 제2베이스필름(120)의 하부면 전체에 형성되어 있으나, 제1광학패턴(111)이 침투되어 제1광학시트(130)와 제2광학시트(140)의 접착력을 확보할 수 있다면, 접착층(122)은 제2베이스필름(120)의 하부면 중 일부분에만 형성될 수도 있다.
접착층(122)과 제1광학패턴(111) 사이의 공간은 공기(도 1에서 도시되지 않음)로 충진됨으로써 제1광학패턴(111)의 휘도 감소를 낮출 수 있다.
이하, 도 3을 참고하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합광학시트를 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합광학시트의 사시도이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합광학시트(200)는 제1광학시트(130), 제2광학시트(141) 및 접착층(122)을 포함할 수 있다. 제2광학시트로 프리즘 패턴 대신에 마이크로렌즈 패턴(123)이 형성된 제2광학시트를 포함하는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합광학시트와 실질적으로 동일하다. 이에, 이하에서는 마이크로렌즈 패턴에 대해서만 설명한다.
마이크로렌즈 패턴(123)은 높이가 10㎛ 내지 100㎛, 피치가 20㎛ 내지 150㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 광확산 및 레인보우, 무라 가림 효과가 있을 수 있다.
도 3은 제2광학패턴으로 마이크로렌즈 패턴이 형성된 것을 도시하였으나, 마이크로렌즈 패턴 이외에 렌티큘러 렌즈, 엠보 패턴 또는 이들의 조합이 형성될 수도 있다.
이하, 도 4를 참고하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합광학시트를 설명한다. 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합광학시트의 사시도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합광학시트(300)는 제1광학시트(130), 제2광학시트(140), 접착층(122), 및 코팅층(113)을 포함할 수 있다. 코팅층(113)이 더 형성됨으로써, 복합광학시트의 하부에 배치될 수 있는 광학시트에 의한 스크래치 발생을 막을 수 있다. 제1광학시트(130)의 타면에 코팅층(113)이 더 형성된 것을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 복합광학시트와 실질적으로 동일하다. 이에 이하에서는 코팅층에 대해서만 설명한다.
코팅층(113)은 자외선 경화성 수지로 형성될 수 있고, 두께는 1㎛ 내지 10㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 광학시트에 사용될 수 있다.
코팅층(113)은 확산 기능을 위한 패턴, 예를 들면 요철 패턴일 수 있고, 광확산층이 될 수 있다. 요철 패턴은 샌드 블라스트법, 열 프레스법, 투명 수지의 주형 캐스팅법, 기재필름 이면에 미립자를 분산시키는 방법으로 형성될 수 있다.
일 예로서 1㎛ 내지 200㎛ 직경의 비드로 인각롤의 표면을 타격하여 요철을 형성하는 샌드 블라스팅(sand blasting) 공법에 의하여 제조된 인각롤의 요철 패턴을 제1 베이스필름의 타면에 전사시키는 방법으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 요철 패턴이 형성된 인각롤과 제1 베이스필름 사이에 자외선 경화성 수지를 주입하여 인각롤이 자외선 경화성 수지와 접촉되면서 제1 베이스필름 상을 통과하도록 한다. 이때, UV를 경화성 수지에 조사함으로써 경화시켜 제1 베이스필름 상에 광확산층을 형성할 수 있다.
요철 패턴은 표면 조도 Ra가 0.01㎛ 내지 2 ㎛이고, Rz가 0.1㎛ 내지 5 ㎛이며, Ry가 1㎛ 내지 10 ㎛이다. 상기 범위에서 표면 산란에 의한 확산 효율이 증가하여 차폐력이 향상될 수 있다. 표면 조도는 JIS B0601 : 1994의 규격으로 측정할 수 있다. 구체적으로, Keyence社의 VK-9700을 이용하여 측정기기의 표면조도(Surface roughness) 방식으로 측정할 수 있다. 이 때, 측정배율은 1000배율, Z축 피치는 1nm로 설정하여 표면 조도 측정을 진행할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합광학시트의 제조 방법을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 복합광학시트의 제조 방법은 제1광학시트와 제2광학시트를 제공하고, 제2광학시트의 일면에 접착층용 조성물을 도포하고, 접착층용 조성물에 표면조도(Ra) 0.3㎛ 이상인 패턴을 전사하고 제1경화하여 접착층용 선-경화층을 형성하고, 접착층용 선-경화층에 제1광학시트를 접촉시키고, 접착층용 선-경화층을 제2경화시켜 접착층을 형성하고, 접착층은 모듈러스가 500MPa 내지 3000MPa인 단계를 포함할 수 있다.
제1광학시트와 제2광학시트를 제공한다.
제1광학시트와 제2광학시트는 각각 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 구체적으로, 제1광학시트는 제1광학패턴을 포함하는데, 제1베이스필름의 일면에 제1광학패턴 형성용 조성물을 코팅하고, 제1광학패턴이 인각된 패턴롤을 이용하여 코팅물에 패턴을 인가하고 경화시켜 제조할 수 있다. 제2광학시트는 제2베이스필름 단독을 사용할 수도 있고 또는 제2베이스필름의 타면에 제2광학패턴 형성용 조성물을 코팅하고 제2광학패턴이 인각된 패턴롤을 이용하여 코팅물에 패턴을 인가하고 경화시켜 제조할 수 있다.
제2광학시트의 일면 즉 제2베이스필름의 일면에 접착층용 조성물을 도포한다. 도포 방법은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 다이 코팅, 롤 코팅, 스핀 코팅, 바 코팅 등이 될 수 있다. 접착층용 조성물을 도포한 후 패턴을 전사하기 전에 접착층용 조성물을 건조시킬 수도 있다.
접착층용 조성물에 표면조도(Ra) 0.3㎛ 이상인 패턴을 전사한다.
패턴은 접착층용 조성물 상에 표면조도 0.3㎛ 이상인 전사필름을 이용하여 전사되거나, 샌드 블라스팅 공법에 의해 전사될 수 있다. 전사필름은 표면에 소정의 표면조도를 가져 접착층용 조성물에 패턴을 전사시키는 것으로, 표면조도가 0.3㎛ 이상이 됨으로써 제2경화 후 표면조도가 0.3㎛ 이상인 접착층을 구현할 수 있다. 구체적으로, 전사필름의 표면조도는 0.3㎛ 내지 10㎛가 될 수 있다.
패턴을 전사한 후 제1경화하여 접착층용 선-경화층을 형성한다.
제1경화로 인해 소정 범위의 표면조도를 갖는 접착층용 선-경화층을 제조할 수 있고, 제1광학패턴의 침투시 접착층용 조성물이 흘러내리는 것을 방지하여 휘도 감소를 막을 수 있다. 제1경화는 접착층용 조성물을 0% 초과 50% 이하의 경화율로 경화시키는 것으로, 상기 범위에서 접착층에 전사필름의 표면조도가 전사될 수 있고, 제1광학패턴의 침투가 용이할 수 있다. 구체적으로 경화율은 10% 내지 30%가 될 수 있고, 제1경화는 1mJ/cm2 내지 100mJ/cm2으로 경화시키는 것을 포함할 수 있다.
패턴 전사시 전사 필름을 사용한 경우, 전사필름을 접착층용 조성물 상에 놓고 접착층용 조성물을 제1경화시킬 수도 있다. 그 결과, 접착층용 조성물이 산소 및/또는 수분으로부터 차단된 폐쇄(closed) 상태를 유지함으로써 낮은 UV 방사량으로도 접착층용 조성물을 제1경화시킬 수 있다. 또한, 전사필름을 사용함으로써 접착층에 무기입자를 투입하지 않고서도 접착층에 헤이즈를 부여할 수 있어 레인보우 및/또는 무라 발생을 억제할 수 있다. 또한, 제1 경화 후에 제2 경화를 진행함으로써 제1광학패턴의 침투에 의한 위킹 현상을 억제하여 휘도 저하를 방지할 수 있다.
전사필름은 상업적으로 판매되는 제품을 사용하거나 샌드 블라스팅 공법을 이용한 금속 롤로 생산할 수 있다. 전사필름은 제1경화 후 분리를 용이하게 하기 위해 접착층용 조성물과 접촉하는 면에 불소계 또는 실리콘계 물질로 이형 처리될 수도 있다.
접착층용 선-경화층에 제1광학시트를 접촉시킨다. 구체적으로, 접착층용 선-경화층에 제1광학패턴을 침투시킴으로써 제2경화로 인해 제1광학시트와 제2광학시트를 일체화시킬 수 있다.
접착층용 선-경화층을 제2경화시켜 접착층을 형성한다.
접착층용 선-경화층을 제2경화시킴으로써, 제1광학시트와 제2광학시트를 접착층으로 일체화시킬 수 있다. 제2경화는 경화율 90% 이상으로 경화시키는 것으로, 제2경화는 200mJ/cm2 내지 500mJ/cm2으로 경화시키는 것을 포함할 수 있다. 접착층은 모듈러스가 500MPa 내지 3000MPa가 될 수 있다.
본 발명의 광학 디스플레이 장치는 본 발명의 실시예들의 복합광학시트를 포함할 수 있고, 제한되지 않지만, 액정표시장치, 유기발광표시장치 등이 될 수 있고, 액정표시장치에서 광원은 LED 램프 또는 CCFL이 포함될 수 있다.
도 5를 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치를 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 사시도이다.
일 구체예로서, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(400)는 광원(410), 광원(410)으로부터 발광되는 빛을 안내하는 도광판(420), 도광판(420)의 하부에 배치되는 반사시트(450), 도광판(420)의 상부에 배치되는 확산시트(430), 확산시트(430)의 상부에 배치되는 복합광학시트(440), 및 복합광학시트(440)의 상부에 배치되는 보호시트(460)를 포함하고, 복합광학시트(440)는 본 발명의 실시예들의 복합광학시트를 포함할 수 있다.
백라이트 유닛의 광원(410) 외부에는 광원 커버(41a)가 배치될 수 있다. 또한, 여기에서는 비록 도시되지 않았지만, 액정표시장치 (400)상에 액정표시패널과 반사방지층이 차례로 적층되어 액정표시장치를 구성하게 된다.
광원(410)은 광을 발생시키는 것으로, 선광원 램프 또는 면광원 램프, CCFL 또는 LED 등 다양한 광원들이 사용될 수 있다.
도광판(420)은 광원(410)에서 발생된 광을 확산시트(430)로 가이드하는 것으로서, 직하형 광원을 채택하는 경우에는 생략될 수 있다.
반사시트(450)는 광원(410)에서 발생된 광을 반사시켜 확산시트(430)의 방향으로 공급하는 역할을 수행한다.
확산시트(430)는 도광판(420)을 통해 입사되는 광을 확산 및 산란시켜 복합광학시트(440)으로 공급하는 역할을 수행한다.
복합광학시트(440)는 확산시트(430)를 통해 입사되는 광을 굴절시켜 액정표시패널(미도시)의 평면에 집광시키는 역할을 수행한다. 복합광학시트(440)는 높은 집광효율, 넓은 시야각, 모아레 현상 방지, 다른 필름과의 광학적 결합(wet out) 방지 등 다양한 설계 목표에 따라 집광부의 형태 및 집광부 경사면의 각도 등 다양한 설계치의 변형 및 조합들이 가능하며, 상업적으로 적용되고 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되지는 않는다.
제조예 1: 접착층용 조성물
메틸에틸케톤 200g과 에틸아세테이트 100g을 혼합 용매에,　광개시제 Lucirin TPO(디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥시드, BASF사) 3g과 Irgacure-184 2g, 우레탄 아크릴레이트 올리고머인 CN981(Sartomer, Tg 22℃) 60g, 광경화성 모노머인 1,6-헥산디올디아크릴레이트(HDDA)인 M200(미원스페셜티케미칼, Tg 43℃) 20g과 에틸렌옥사이드 구조가 추가된 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트인 M4004(미원스페셜티케미칼, Tg 33℃) 15g 을 투여하고 30분 동안 교반하여 접착층용 조성물을 제조하였다.
제조예 2: 접착층용 조성물
메틸에틸케톤 200g과 에틸아세테이트 100g을 혼합 용매에,　광개시제 Lucirin TPO(디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥시드, BASF사) 3g과 Irgacure-184 2g, 우레탄 아크릴레이트 올리고머인 CN981(Sartomer, Tg 22℃) 25g, 광경화성 모노머인 1,6-헥산디올디아크릴레이트(HDDA)인 M200(미원스페셜티케미칼, Tg 43℃) 30g과 에틸렌옥사이드 구조가 추가된 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트인 M4004(미원스페셜티케미칼, Tg 33℃) 40g 을 투여하고 30분 동안 교반하여 접착층용 조성물을 제조하였다.
제조예 3: 접착층용 조성물
메틸에틸케톤 200g과 에틸아세테이트 100g을 혼합 용매에,　광개시제 Lucirin TPO(디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥시드, BASF사) 3g과 Irgacure-184 2g, 에폭시 아크릴레이트 올리고머인 CN120(Sartomer, Tg 65℃) 60g, 광경화성 모노머인 1,6-헥산디올디아크릴레이트(HDDA)인 M200(미원스페셜티케미칼, Tg 43℃) 20g과 에틸렌옥사이드 구조가 추가된 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트인 M4004(미원스페셜티케미칼, Tg 33℃) 15g 을 투여하고 30분 동안 교반하여 접착층용 조성물을 제조하였다.
제조예 4: 접착층용 조성물
메틸에틸케톤 200g과 에틸아세테이트 100g을 혼합 용매에,　광개시제 Lucirin TPO(디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥시드, BASF사) 3g과 Irgacure-184 2g, 우레탄 아크릴레이트 올리고머인 CN996(Sartomer, Tg 8℃) 60g, 광경화성 모노머인 1,6-헥산디올디아크릴레이트(HDDA)인 M200(미원스페셜티케미칼, Tg 43℃) 20g과 에틸렌옥사이드 구조가 추가된 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트인 M4004(미원스페셜티케미칼, Tg 33℃) 15g 을 투여하고 30분 동안 교반하여 접착층용 조성물을 제조하였다.
제조예 5: 광확산층용 조성물
광개시제 Lucirin TPO (디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀 옥시드, BASF사) 3g, Irgacure-184 2g, 에폭시 아크릴레이트 올리고머 CN120C80(Sartomer, Tg 80℃) 40g, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA) 구조인 SR351(Sartomer, Tg 62℃) 60g을 투여하고 30분 동안 교반하여 제조하였다.
실시예 1
투명한 제1베이스필름용 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름(미쯔비시社, T910E50, 두께:50㎛)의 일면에 JL-2131(큐엔탑)을 코팅하고, 높이가 30㎛로 동일하고 피치가 50㎛이고 꼭지각이 90°인 삼각형의 프리즘 패턴이 인각된 패턴롤을 이용하여 코팅물에 패턴을 인가하고 경화시켜 제1광학시트를 제조하였다.
투명한 제2베이스필름용 PET필름(미쯔비시社, T910E75, 두께:75㎛)의 일면에 EKOCOT-P45602S(엔씨켐)을 코팅하고, 높이가 30㎛로 동일하고 피치가 50㎛이고 꼭지각이 90°인 삼각형의 프리즘 패턴이 인각된 패턴롤을 이용하여 코팅물에 패턴을 인가하고 경화시켰다. 그런 다음, 상기 프리즘 패턴이 형성된 제2베이스필름용 PET필름의 다른 일면에 제조예 1의 접착층용 조성물을 120번 메시를 갖는 마이크로 그라비아 롤을 이용하여 두께 8㎛로 코팅하였다. 코팅 후 용매를 건조시키기 위해 열풍으로 건조시키고, 코팅층에 표면조도(Ra) 0.64㎛를 갖는 전사 필름(TMR10SM3, Dupont)을 합지시키고, 10mJ/cm2의 광량으로 제1경화시킨 후 전사 필름을 제거하였다.
제1광학시트의 프리즘 패턴의 정점이 제1경화된 접착층용 코팅층에 침투되도록 제1광학시트와 제2광학시트를 합지하고, 350mJ/cm2의 광량으로 제2경화시켜 복합광학시트를 제조하였다.
접착층의 표면조도(Ra)는 0.60㎛이었다.
실시예 2
실시예 1에서, 표면조도(Ra) 0.64㎛를 갖는 전사 필름 대신에 표면조도(Ra) 1.03㎛를 갖는 전사 필름을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 복합광학시트를 제조하였고, 접착층의 표면조도(Ra)는 0.94㎛이었다.
실시예 3
실시예 1에서, 표면조도(Ra) 0.64㎛를 갖는 전사 필름 (Dupont, 불소계 이형처리, TME10SM3)을 사용하고, 제조예 1의 접착층용 조성물 대신에 제조예 4의 접착층용 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 복합광학시트를 제조하였고, 접착층의 표면조도(Ra)는 0.60 ㎛이었다.
실시예 4
투명한 제1베이스필름용 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름(미쯔비시社, T910E50, 두께:50㎛)의 일면에 JL-2131(큐엔탑)을 코팅하고, 높이가 30㎛로 동일하고 피치가 50㎛이고 꼭지각이 90°인 삼각형의 프리즘 패턴이 인각된 패턴롤을 이용하여 코팅물에 패턴을 인가하고 경화시켜 제1광학시트를 제조하였다.
투명한 제2베이스필름용 PET필름(미쯔비시社, T910E50, 두께:75㎛)의 일면에 EKOCOT-P45602S(엔씨켐)을 코팅하고, 높이가 25㎛로 동일하고 피치가 50㎛인 마이크로렌즈 패턴이 인각된 패턴롤을 이용하여 코팅물에 패턴을 인가하고 경화시켜 제2광학시트를 제조하였다.
그런 다음, 상기 프리즘 패턴이 형성된 제2베이스필름용 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름의 다른 일면에 제조예 1의 접착층용 조성물을 120번 메시를 갖는 마이크로 그라비아 롤을 이용하여 두께 8㎛로 코팅하였다. 코팅 후 용매를 건조시키기 위해 열풍으로 건조시키고, 코팅층에 표면조도(Ra) 0.64㎛를 갖는 전사 필름(TMR10SM3, Dupont)을 합지시키고, 10mJ/cm2의 광량으로 제1경화시킨 후 전사 필름을 제거하였다.
제1광학시트의 프리즘 패턴의 정점이 제1경화된 접착층용 코팅층에 침투되도록 제1광학시트와 제2광학시트를 합지하고, 350mJ/cm2의 광량으로 제2경화시켜 복합광학시트를 제조하였다.
접착층의 표면조도(Ra)는 0.60㎛이었다.
실시예 5
실시예 1에서, 제1베이스필름의 다른 일면에 제조예 5의 광확산층 형성용 조성물을 180메시 그라비아 롤로 코팅하면서 랜덤 샌딩 처리를 거쳐 표면조도 Ra 3㎛인 인각롤을 접촉시킨 후 450mJ/cm2의 광량을 조사하여 경화시켜 표면조도가 2.7㎛인 광확산층을 형성한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 복합광학시트를 제조하였다.
비교예 1
투명한 제1베이스필름용 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름(미쯔비시社, T910E50, 두께:50㎛)의 일면에 JL-2131(큐엔탑)을 코팅하고, 높이가 30㎛로 동일하고 피치가 50㎛이고 꼭지각이 90°인 삼각형의 프리즘 패턴이 인각된 패턴롤을 이용하여 코팅물에 패턴을 인가하고 경화시켜 제1광학시트를 제조하였다.
투명한 제2베이스필름용 PET필름(미쯔비시社, T910E75, 두께:75㎛)의 일면에 EKOCOT-P45602S(엔씨켐)을 코팅하고, 높이가 30㎛로 동일하고 피치가 50㎛이고 꼭지각이 90°인 삼각형의 프리즘 패턴이 인각된 패턴롤을 이용하여 코팅물에 패턴을 인가하고 경화시켰다. 그런 다음, 상기 프리즘 패턴이 형성된 제2베이스필름용 PET필름의 다른 일면에 제조예 1의 접착층용 조성물을 120번 메시를 갖는 마이크로 그라비아 롤을 이용하여 두께 8㎛로 코팅하였다. 코팅 후 용매를 건조시키기 위해 열풍으로 건조시키고, 제1광학시트의 프리즘 패턴의 정점이 접착층용 코팅층에 침투되도록 제1광학시트와 제2광학시트를 합지하고, 350mJ/cm2의 광량으로 경화시켜 복합광학시트를 제조하였다.
접착층의 표면조도(Ra)는 0.05㎛이었다.
비교예 2
실시예 1에서, 표면조도(Ra) 0.64㎛를 갖는 전사 필름 대신에 표면조도(Ra) 0.15㎛를 갖는 전사 필름(TUW10SG1, Dupont)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 복합광학시트를 제조하였고, 접착층의 표면조도(Ra)는 0.14㎛이었다.
비교예 3
실시예 1에서, 표면조도(Ra) 0.64㎛를 갖는 전사 필름 대신에 표면조도(Ra) 0.31㎛를 갖는 전사 필름(TTR15SG5, Dupont)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 복합광학시트를 제조하였고, 접착층의 표면조도(Ra)는 0.25㎛이었다.
비교예 4
실시예 1에서, 제조예 1의 접착층용 조성물 대신에 제조예 2의 접착층용 조성물을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 복합광학시트를 제조하였고, 접착층의 표면조도(Ra)는 0.61㎛이었다.
비교예 5
실시예 1에서, 제조예 1의 접착층용 조성물 대신에 제조예 3의 접착층용 조성물을 사용하고 접착층 침투 깊이를 2.5㎛로 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 복합광학시트를 제조하였고, 접착층의 표면조도(Ra)는 0.61㎛이었다.
실시예와 비교예의 복합광학시트의 구체적인 사양은 표 1과 같다.
제1광학패턴 제2광학패턴 접착층조성물 접착층 두께
(㎛)		 접착층 침투깊이 (㎛) 접착층 표면조도
(Ra, ㎛)
형상 높이
(㎛)		 피치
(㎛)		 형상 높이
(㎛)		 피치
(㎛)
실시예 1 프리즘 30 50 프리즘 30 50 제조예 1 8 3 0.60
실시예 2 프리즘 30 50 프리즘 30 50 제조예 1 8 3 0.94
실시예 3 프리즘 30 50 프리즘 30 50 제조예 4 8 3 0.60
실시예 4 프리즘 30 50 마이크로렌즈 25 50 제조예 1 8 3 0.60
실시예 5 프리즘 30 50 프리즘 30 50 제조예 1 8 3 0.60
비교예 1 프리즘 30 50 프리즘 30 50 제조예 1 8 3 0.05
비교예 2 프리즘 30 50 프리즘 30 50 제조예 1 8 3 0.14
비교예 3 프리즘 30 50 프리즘 30 50 제조예 1 8 3 0.25
비교예 4 프리즘 30 50 프리즘 30 50 제조예 2 8 3 0.61
비교예 5 프리즘 30 50 프리즘 30 50 제조예 3 8 2.5 0.61
실시예와 비교예의 복합광학시트에 대해 하기 표 2의 물성을 평가하였다.
접착층의 표면조도
(Ra, ㎛)		 접착층의 헤이즈
(%)		 접착층의 모듈러스
(MPa)		 레인보우 발생 여부 상대 휘도(%) 타발시 테두리 이격 여부
실시예 1 0.60 4.25 2400 X 92 X
실시예 2 0.94 6.85 2400 X 92 X
실시예 3 0.60 4.22 800 X 92 X
실시예 4 0.60 4.22 2400 X 80 X
실시예 5 0.60 4.25 2400 X 90 X
비교예 1 0.05 1.02 2400 O 78 X
비교예 2 0.14 2.11 2400 O 92 X
비교예 3 0.25 3.25 2400 O 92 X
비교예 4 0.61 4.25 3900 X 92 O
비교예 5 0.61 4.25 5800 X 94 O
상기 표 2에서와 같이, 본 발명의 복합광학시트는 레인보우가 발생하지 않았고, 상대 휘도도 비교예 대비 높아서 휘도 감소가 적었으며 타발시 접착층과 제1광학패턴 간의 이격이 발생하지 않았다. 단 실시예 5의 경우는 제 1 또는 2 광학패턴에 프리즘 대신 마이크로 렌즈에 의한 확산으로 인해 휘도 감소가 발생하였다.
반면에, 비교예 1 내지 3은 접착층의 표면조도가 0.3㎛ 미만이 되어 레인보우가 발생하고, 터치 패널을 사용하듯이 광학패턴에 손가락으로 압력을 가한 경우 압력을 가한 중심부로부터 동심원을 그리며 얼룩이 발생하는 문제점이 있었다.
비교예 4 내지 5는 접착층의 모듈러스 값이 높으며, 이는 타발 공정 시 충격에 약해 테두리 부에 들뜸 문제가 발생하였다.
(1)접착층의 표면조도: 실시예와 비교예의 복합광학시트 중 접착층에 대해 AFM(atomic force microscopy)(XE-100, PARK system)를 사용하여 측정하였다.
(2)접착층의 헤이즈: 실시예와 비교예의 복합광학시트 제조시 사용된 접착층용 조성물을 두께 8㎛로 코팅하고, 10 mJ/cm2로 제1경화시키고 다시 350mJ/cm2으로 제2경화시킨 후, 파장 350nm 내지 780nm에서 헤이즈 미터(300A, NIPPON DENSHOKU)를 사용하여 측정하였다.
(3)접착층의 모듈러스: 실시예와 비교예의 복합광학시트 중 접착층에 대해 마이크로 인덴테이션 장비(HYSITRON사, TI-950 MODEL)을 사용하여, 마이크로 인덴터로 최대 힘 75μN으로 25℃에서 3-plate capacitive transducer 방법을 이용하여 3회 측정하고 평균값을 구하였다.
(4)레인보우 무라 발생 여부: 실시예와 비교예의 복합광학시트를 백색 형광등 조명 하에 구부리거나 손가락을 이용하여 압력을 가하였을 때 레인보우 색이나 패턴이 시인되는 것을 육안으로 확인하였다. 무라가 육안으로 시인되지 않는 경우 X, 무라가 육안으로 시인되는 경우 O로 평가하였다.
(5)상대 휘도: 투명한 제1베이스필름용 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름(미쯔비시社, T910E50, 두께:50㎛)의 일면에 JL-2131(큐엔탑)을 코팅하고, 높이가 30㎛로 동일하고 피치가 50㎛이고 꼭지각이 90°인 삼각형의 프리즘 패턴이 인각된 패턴롤을 이용하여 코팅물에 패턴을 인가하고 경화시켜 제1광학시트를 제조하였다. 투명한 제2베이스필름용 PET 필름(미쯔비시社, T910E75, 두께:75㎛)의 일면에 EKOCOT-P45602S(엔씨켐)을 코팅하고, 높이가 30㎛로 동일하고 피치가 50㎛이고 꼭지각이 90°인 삼각형의 프리즘 패턴이 인각된 패턴롤을 이용하여 코팅물에 패턴을 인가하고 경화시켜 제2광학시트를 제조하였다. 접착층 없이 제2베이스필름 하부에 제1광학시트를 적층시켜 광학시트 적층체를 제조하였다. LED 광원을 사용하는 32인치 LCD용 에지형 백라이트 유닛에 제조한 복합광학시트를 형합하고, EZcontrast(Eldim사)를 사용하여 휘도(G1)를 측정하였다. 실시예와 비교예에서 제조한 복합광학시트에 대해 동일 방법으로 휘도(G2)를 측정하였다. G2/G1 x 100으로 상대 휘도를 계산하였다.
(6)타발시 테두리 이격 유무: 타발 목형에 실시예와 비교예의 복합광학시트를 배치하고 8인치의 직사각형 타발용 칼날로 틀을 만든 후 복합광학시트가 분리되어 잘려나갈 정도의 힘으로 눌렀다. 타발되는 테두리 부위에서 접착층과 광학패턴이 이격되었는지 육안으로 확인하였다. 접착층과 광학패턴이 이격되지 않은 경우 X, 접착층과 광학패턴이 이격된 경우 O로 평가하였다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (15)

  1. 일면에 하나 이상의 제1광학패턴을 포함하는 제1광학시트; 및
    상기 제1광학시트 상에 형성되고, 일면에 접착층을 포함하는 제2광학시트를 포함하고,
    상기 제1광학패턴은 상기 접착층에 침투되고,
    상기 접착층은 표면조도(Ra)가 0.3㎛ 이상이고,
    상기 접착층은 모듈러스가 500MPa 내지 3000MPa인, 복합광학시트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 헤이즈가 3.5% 이상인, 복합광학시트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1광학패턴의 상기 접착층 내 침투 깊이는 상기 제1광학패턴의 높이 중 1% 내지 15%인, 복합광학시트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 두께가 3㎛ 내지 20㎛인, 복합광학시트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1광학패턴은 단면이 다각형인 프리즘, 마이크로렌즈 패턴, 렌티큘러 렌즈, 엠보 패턴 또는 이들의 조합을 포함하는, 복합광학시트.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2광학시트는 타면에 제2광학패턴이 더 형성된, 복합광학시트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1광학시트는 타면에 광확산층이 더 형성된, 복합광학시트.
  8. 제1항에 있어서, 상기 접착층은 유리전이온도(Tg)가 30℃ 이하인 수지, 광경화성 모노머 및 개시제를 포함하고, 상기 유리전이온도가 30℃ 이하인 수지가 고형분 기준 30중량% 이상 포함되는 접착층용 조성물로 형성되는, 복합광학시트.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1광학시트는 제1베이스필름 및 상기 제1베이스필름 상에 형성된 상기 제1광학패턴을 포함하고,
    상기 제2광학시트는 제2베이스필름, 상기 제2베이스필름 상부에 형성된 제2광학패턴 및 상기 제2베이스필름의 하부에 형성된 상기 접착층을 포함하고,
    상기 제1광학패턴은 높이가 동일하고 단면이 삼각형인 프리즘 패턴을 포함하고,
    상기 제2 광학패턴은 높이가 동일하고 단면이 삼각형인 프리즘 패턴 또는 마이크로렌즈 패턴을 포함하는, 복합광학시트.
  10. 제1 광학시트 및 제2 광학시트를 제공하고,
    상기 제2 광학시트의 일면에 접착층용 조성물을 도포하고,
    상기 접착층용 조성물에 표면조도(Ra) 0.3㎛ 이상인 패턴을 전사하고 제1 경화하여 접착층용 선-경화층을 형성하고,
    상기 접착층용 선-경화층에 상기 제1 광학시트를 접촉시키고,
    상기 접착층용 선-경화층을 제2경화시켜 접착층을 형성하는 것을 포함하고,
    상기 접착층은 모듈러스가 500MPa 내지 3000MPa인 복합 광학시트의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1광학시트는 제1광학패턴을 포함하고, 상기 제1광학시트를 접촉시키는 단계는 상기 접착층용 선-경화층에 상기 제1광학패턴을 침투시키는 단계를 포함하는, 복합광학시트의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1경화는 경화율 0% 초과 50% 이하의 경화율로 경화시키는 단계를 포함하는, 복합광학시트의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제2경화는 경화율 90% 이상의 경화율로 경화시키는 단계를 포함하는, 복합광학시트의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 제2광학시트는 제2광학패턴을 더 포함하는, 복합광학시트의 제조 방법.
  15. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 복합광학시트를 포함하는 광학 디스플레이 장치.
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JP2017217776A (ja) * 2016-06-04 2017-12-14 三菱ケミカル株式会社 積層体およびその製造方法
CN107831561A (zh) * 2016-12-02 2018-03-23 常州华威新材料有限公司 一种多层光学膜

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