KR20170012070A - 섬유상 웹 구조의 확산시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 - Google Patents

섬유상 웹 구조의 확산시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20170012070A
KR20170012070A KR1020160091543A KR20160091543A KR20170012070A KR 20170012070 A KR20170012070 A KR 20170012070A KR 1020160091543 A KR1020160091543 A KR 1020160091543A KR 20160091543 A KR20160091543 A KR 20160091543A KR 20170012070 A KR20170012070 A KR 20170012070A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin
diffusion sheet
web structure
fibrous web
nanofibers
Prior art date
Application number
KR1020160091543A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102523193B1 (ko
Inventor
김주형
서인용
Original Assignee
주식회사 아모그린텍
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 주식회사 아모그린텍 filed Critical 주식회사 아모그린텍
Publication of KR20170012070A publication Critical patent/KR20170012070A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102523193B1 publication Critical patent/KR102523193B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133606Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/13Devices 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
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133615Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

본 발명은 섬유상-웹 구조의 양자점시트, 이의 제조방법 및 이를 구비한 백라이트 유닛(BLU)에 관한 것으로서, 본 발명의 확산시트는 나노섬유의 집합체로 형성된 3차원 네트워크 구조를 갖는다. 이에 의하면, 본 발명의 확산시트는 그 구조 및 형태상 빛을 난반사시키는 효과가 있어서, 기존에 엠보싱 패턴을 갖던 확산시트, 비드를 사용하던 확산시트를 대체할 수 있으며, 또한, 우수한 광 특성 및 휨 특성이 매우 우수한 바, 플렉서블(flexible) 디스플레이, 플렉서블 조명장치 등에 적용시킬 수 있다.

Description

섬유상 웹 구조의 확산시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛{Fiberous-web structure type diffusion sheet, Manufacturing method thereof and Back light unit containing the same}
본 발명은 화상표시장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 디스플레이용 섬유상 웹 구조의 확산시트, 이를 제조하는 방법 및 이를 이용한 백라이트 유닛에 관한 것이다.
액정표시장치는 전기적인 신호로 분자의 배열에 변화를 주어 빛의 투과율의 차이를 보이는 액정(liquid crystal)을 이용하여 정보를 표시하는 장치이다. 액정표시장치는 비발광소자이기 때문에 별도의 광원인 백라이트 유닛이 필요하다.
백라이트 유닛은 다양한 램프가 포함될 수 있지만, 일반적으로 사용되는 것은 냉음극형광램프(CCFL; cold cathode fluorescent lamp)이며, 램프의 설치 방법에 따라 램프가 액정 아래에 위치하는 직하타입 방식(directtype method)과 램프가 도광판의 측면에 위치하는 엣지타입 방식(edge-type method)이 있다.
그리고, 백라이트 유닛은 광을 발생시키는 램프와 램프를 감싸는 램프하우징, 램프로부터 입사되는 광을 면광원으로 전환하는 도광판, 도광판 하부에 위치하여 도광판의 하면 및 측면으로 진행하는 광을 상면으로 반사시켜서, 광손실을 줄여주는 반사시트(또는 반사판), 도광판을 경유한 광을 확산시키는 확산시트, 확산시트를 경유한 광의 진행방향을 조절하여 휘도를 높여주는 프리즘시트, 프리즘시트를 보호하고 프리즘시트에 의해 좁아진 시야각을 확산시키는 보호시트, 각 부품을 고정하여 일체형 부품인 백라이트 유닛으로 만들어주는 케이스 역할을 하는 몰드 프레임, 백라이트 유닛을 보호하며 강도유지 및 지지 역할을 하는 커버로 구성된다.
기존의 확산시트는 빛의 확산을 위해 확산시트의 일표면에 도 1과 같이 반구형, 다각형 등의 엠보싱 형태의 패턴을 부여하는데, 이러한 패턴 부여를 위한 패턴 형성 공정이 필요하여, 확산시트의 제조단가를 증대시키는 문제가 있었다.
또한, 기존의 확산시트는 베이스필름과 베이스필름 위에 코팅된 제 1 확산층, 베이스필름 아래에 코팅된 제 2 확산층 등 다층형태로 구성하거나, 또는 도 2와 같이, 확산시트에 광확산제인 비드를 첨가하여 제조하였는데, 비드의 크기 및 조밀도에 따라 입사량 및 확산율이 다르게 되는 문제가 있으며, 충분한 램버시안 산란이 부족하게 되어, 휘도가 저하되거나 불균일하게 되는 문제가 있었다.
그리고, 최근에는 플렉서블(flexible) 디스플레이에 대한 투자가 활발하게 진행되고 있는데, 기존의 평판 형태의 확산시트는 휨 특성이 좋지 않아서 플렉서블 디스플레이의 백라이트 유닛용 확산시트로 적용하는데 한계가 있다.
따라서, 플렉서블 디스플레이에 적용할 수 있는 새로운 확산시트에 대한 기술 개발이 절실한 실정이다.
한국 특허공개공보 제2013-0035118호 일본 특허공개공보 제2006-318668호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 나노섬유를 3차원 네트워크 구조를 갖는 웹 형태로 형성시켜서 휨 특성을 확보한 섬유상-웹 구조의 확산시트 및 이를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 상기 섬유상-웹 구조의 확산시트를 도입한 BLU, 상기 BLU를 도입한 액정표시장치(LCD), 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 조명장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 섬유상 웹(Web)구조의 확산시트는 나노섬유의 집합체로 형성된 3차원 네트워크 구조를 형성하고 있다.
또한, 본 발명의 확산시트는 빛 투과방향으로 볼 때, 하부에 지지체층을 더 포함할 수 있다.
또한, 나노섬유를 구성하는 상기 고분자 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지, 폴리알킬메타크릴레이트(polyalkylmethacrylate) 수지, 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate) 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 수지, 폴리스티렌(Polystyrene) 수지, 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride) 수지, 스티렌 아크릴로나이트릴 코폴리머(Styrene acrylonitrile copolymer) 수지, 폴리우레탄(Polyurethane) 수지, 폴리아마이드(Polyamide) 수지, 폴리비닐부티랄 수지(polyvinyl butyral), 실리콘(silicone) 수지, 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate) 수지 및 불포화폴리에스테르(Unsaturated polyester) 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 나노섬유는 평균입경 200 ㎚ ~ 2,000 ㎚이며, 3차원 네트워크 구조(또는 3차원 네트워크 구조층)의 평균두께는 2 ㎛ ~ 100 ㎛일 수 있다.
본 발명은 앞서 설명한 확산시트를 제조하는 고분자 수지 및 용매를 포함하는 혼합용액을 준비하는 1단계; 상기 혼합용액을 지지체층의 상단면에 전기방사 또는 전기분사를 수행하여 나노섬유가 적층된 집합체를 형성시키는 2단계; 및 나노섬유가 적층된 집합체를 열경화시켜서 3차원 네트워크 구조를 갖는 섬유상 웹 구조층을 형성시키는 3단계;를 포함하는 공정을 수행하여 확산시트를 제조할 수 있다.
또한, 1단계의 혼합용액은 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 상기 용매를 500 ~ 20,000 중량부로 포함할 수 있다.
또한, 3단계의 섬유상 웹 구조층을 지지체층으로부터 분리시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 앞서 설명한 다양한 형태의 섬유상 웹 구조의 확산시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛을 제공한다.
또한, 본 발명은 도광판(또는 도광시트)의 상단면에 상기 확산시트 및 프리즘 시트가 차례대로 적층된 형태일 수 있다.
또한, 본 발명은 도광판의 하단면에 배치되는 반사판을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 확산시트는 종래의 평판 형태가 아닌 섬유상 집합체가 3차원 네트워크 구조를 갖는 웹 형태의 확산시트로서, 그 구조 및 형태상 빛을 난반사시키는 효과가 있는 바, 기존에 엠보싱 패턴을 갖던 확산시트, 비드를 사용하던 확산시트를 대체할 수 있으며, 또한, 본 발명의 확산시트는 우수한 광 특성을 가질 뿐만 아니라, 휨 특성이 매우 우수한 바, 플렉서블(flexible) 디스플레이, 플렉서블 조명장치 등에 적용이 가능하다.
도 1은 종래의 엠보싱 패턴이 형성되어 있는 확산시트의 개략적인 단면도,
도 2는 종래의 비드를 도입한 확산시트의 개략적인 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 확산시트를 개략적으로 나타낸 단면도,
도 4는 확산시트 내 3차원 네트워크 구조를 형성하고 있는 나노섬유에 대한 대략적인 확대도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 확산시트를 개략적으로 나타낸 단면도, 그리고,
도 6은 본 발명의 확산시트를 도입한 백라이트 유닛의 개략적인 단면도이다.
본 발명에서 사용하는 용어인 "층"또는 "시트"는 그 형태를 별도로 언급하지 않는 한, 시트(sheet), 필름(film) 또는 판(plate) 형태를 모두 포함하는 의미이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 확산시트(100)는 나노섬유상의 집합체가 3차원 네트워크 구조를 형성하고 있으며, 섬유상 웹 구조층 (11)의 단층 형태로 확산시트(100)를 구성할 수 있다.
또한, 도 5에 개략도로 나타낸 바와 같이, 빛 투과(또는 진행) 방향으로 볼 때, 지지체층(17)의 일면에 섬유상 웹 구조층(11)이 결합되어 일체화된 형태로 확산시트(10)를 구성할 수도 있다.
그리고, 빛이 본 발명의 확산시트(100)를 통과시, 확산시트를 구성하는 나노섬유에 의해 빛이 난반사되어 빛의 확산 효과가 있으므로, 기존의 확산시트와 같이 확산시트 일면에 엠보싱 패턴 등의 형성공정이 불필요하며, 비드 등의 사용도 불필요하다.
이러한, 본 발명의 확산시트는 도 6을 참고하면, 도광판의 상단면에 상기 확산시트 및 프리즘 시트가 차례대로 적층된 BLU를 제공할 수 있다. 그리고, 상기 BLU의 도광판 하단면에는 반사판을 배치시킬 수도 있다.
이러한, 확산시트를 제조하는 방법의 설명을 통해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명을 하겠다.
본 발명의 확산시트는 고분자 수지 및 용매를 포함하는 혼합용액을 준비하는 1단계; 지지체층의 상단면에 상기 혼합용액을 전기방사 또는 전기분사를 수행하여 나노섬유가 적층된 집합체를 형성시키는 2단계; 및 나노섬유가 적층된 집합체를 건조시켜서 3차원 네트워크 구조를 갖는 섬유상 웹 구조층을 형성시키는 3단계;를 포함하는 공정을 수행하여 제조할 수 있다.
상기 1단계에서 상기 고분자 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지, 폴리알킬메타크릴레이트(polyalkylmethacrylate) 수지, 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate) 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 수지, 폴리스티렌(Polystyrene) 수지, 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride) 수지, 스티렌 아크릴로나이트릴 코폴리머(Styrene acrylonitrile copolymer) 수지, 폴리우레탄(Polyurethane) 수지, 폴리아마이드(Polyamide) 수지, 폴리비닐부티랄 수지(polyvinyl butyral), 실리콘(silicone) 수지, 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate) 수지 및 불포화폴리에스테르(Unsaturated polyester) 수지 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 투명성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리알킬메타크릴레이트 수지, 폴리메타크릴레이트 수지 및 폴리비닐리덴플루오라이드 수지 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 일례를 들면, 폴리알킬메타크릴레이트 수지 및 폴리비닐리덴플루오라이드 수지를 5 ~ 7 : 3 ~ 5 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다.
1단계 혼합용액의 용매는 상기 고분자 수지를 용해시킬 수 있는 용매로서, 당업계에서 사용하는 일반적인 것을 사용할 수 있으며, 그 사용량은 상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여 500 ~ 20,000 중량부를, 바람직하게는 600 ~ 5,000 중량부를, 더욱 바람직하게는 650 ~ 1,500 중량부를 사용하는 것이 혼합용액의 전기방사 또는 전기분사를 위한 적정 점도 유지면에서 바람직하며, 상기 혼합용액의 용매는 디메틸설폭시드, 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마이드, 아세톤, 톨루엔, 포름아미드, 아세트산, 아세토니트릴, 메톡시 에탄올, 테트라하이드로퓨란, 벤젠, 자일렌, 사이클로헥산 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
그리고, 상기 혼합용액 제조시, 빛의 확산 효과 증대를 위해 당업계에서 사용하는 광확산비드를 추가로 소량 투입할 수도 있다.
2단계는 1단계에서 제조한 혼합용액을 전기방사 또는 전기분사시켜서 나노섬유화 및 나노섬유의 집합체를 형성시키는 단계이며, 혼합용액이 고농도(고점도)인 경우에는 전기방사를 수행하는 것이 바람직하며, 혼합용액이 저농도(저점도)인 경우에는 전기분사를 수행하여 나노섬유화 및 나노섬유의 집합체를 형성시키는 것이 바람직하다.
또한, 2단계는 지지체층의 상단면에 상기 혼합용액을 전기방사 또는 전기분사시켜서 2층 구조(지지체층-섬유상 웹 구조층)을 형성시킬 수도 있다. 이때, 상기 지지체층은 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리알킬메타크릴레이트 수지, 폴리메타크릴레이트 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 스티렌 아크릴로나이트릴 코폴리머 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리비닐부티랄 수지, 실리콘 수지, 폴리비닐아세테이트 수지 및 불포화폴리에스테르 수지 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 투명성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리알킬메타크릴레이트 수지, 폴리메타크릴레이트 수지 및 폴리비닐리덴플루오라이드 수지 중에서 선택된 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합한 고분자 수지를 사용하여 제조한 것을 사용할 수 있고, 확산시트가 2층 구조 이상인 경우에는 상기 혼합용액의 고분자 수지와 동일한 것을 사용함으로써, 섬유상 웹 구조층과의 접합력(또는 접착력) 향상을 꾀할 수도 있다.
2단계의 전기방사 또는 전기분사는 나노섬유가 평균입경 200 ㎚ ~ 1,000 ㎚, 바람직하게는 200 ㎚ ~ 800 ㎚, 더욱 바람직하게는 250 ㎚ ~ 600 ㎚ 이 되도록 수행하며, 이때, 나노섬유의 평균입경이 200 ㎚로 너무 작으면 웹 형태의 불안정성 및 기계적 물성 저하 문제가 있을 수 있고, 1,000 nm를 초과하면 빛의 난반사 효과가 감소하는 문제가 있을 수 있다.
3단계는 2단계에서 나노섬유가 적층된 집합체를 건조시켜서 3차원 네트워크 구조를 갖는 섬유상 웹 구조층을 형성시켜서 확산시트를 제조하는 단계로서, 상기 섬유상 웹 구조층은 평균두께 2 ㎛ ~ 100 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ ~ 80 ㎛, 더욱 바람직하게는 15 ㎛ ~ 70 ㎛로 형성시킬 수 있다.
그리고, 상기 건조는 잔류 용매의 제거 및 나노섬유와 나노섬유간 접합부위가 추가적으로 접합이 잘 형성되게 하기 위한 것으로서, 용매, 고분자 수지의 종류에 따라, 건조 온도를 달리할 수 있으나, 30℃ ~ 60℃의 열을 가하여 열풍건조 등의 방법으로 건조를 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 3단계 이후에 섬유상 웹 구조층의 하단에 형성되어 있는 지지체층으로부터 섬유상 웹 구조층을 분리시키는 단계를 더 수행함으로써, 도 3과 같은 형태의 섬유상 웹 구조층만으로 구성된 단층구조의 확산시트로 제조할 수도 있다.
이하에서는 실시예에 의거하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명을 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로서, 하기 실시예에 의해 본 발명의 권리범위를 한정하여 해석해서는 안된다.
[ 실시예 ]
실시예 1
폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지를 6 : 4 중량비로 포함하는 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 용매인 디메틸아세트아마이드를 혼합 및 교반하여 혼합용액을 제조하였다.
다음으로, 상기 혼합용액을 지지체인 PET 필름 상에 전기방사시킨 후, 이를 45℃ ~ 48℃ 하에서 열풍건조시켜서 평균두께 28 ㎛의 섬유상 웹 구조층을 형성시켰다.
다음으로, 지지체인 PET 필름으로부터 양자점층을 박리시켜서 도 3과 같은 형태를 갖는 단층구조의 섬유상 웹 구조를 갖는 확산시트를 제조하였다.
실시예 2 ~ 실시예 3
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 전기방사 조건을 달리하여, 하기 표 1과 같이, 확산시트 내 웹 구조를 형성하는 섬유의 평균직경을 달리하여 확산시트 각각을 제조하였다.
비교예 1
메타크릴에스테르를 주성분으로 하는 비닐계 공중합체 수지(애경화학㈜, 아크릴 공중합체 A-811) 100 중량부에 PMMA 유기 필러 50 중량부, 톨루엔 및 사이클로헥사논으로 이루어진 혼합 용매 300 중량부를 혼합하여 혼합용액을 제조하였다.
다음으로, 제조한 수지 조성물을 유리기판에 웨트 코팅 방식을 이용하여 도포하여 두께 28 ㎛의 확산층을 형성한 후, 온도 100℃로 90초 동안 열풍 건조 및 경화시켜서 시트 타입의 확산시트(두께 28 ㎛)를 제조하였다.
비교예 2
폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF) 수지 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 수지를 6 : 4 중량비로 포함하는 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 용매인 디메틸아세트아마이드를 혼합 및 교반하여 혼합용액을 제조하였다.
다음으로, 상기 혼합용액을 유리기판에 웨트 코팅 방식을 이용하여 도포하여 두께 28 ㎛의 확산층을 형성한 후, 온도 100℃로 90초 동안 열풍 건조 및 경화시켜서 시트 타입의 확산시트(두께 28 ㎛)를 제조하였다.
비교예 3 ~ 비교예 4
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하되, 전기방사 조건을 달리하여, 하기 표 1과 같이, 확산시트 내 웹 구조를 형성하는 섬유의 평균직경을 달리하여 확산시트 각각을 제조하였다.
구분 혼합용액
고분자수지 성분
섬유
평균입경(㎚)
확산시트
평균두께(㎛)
실시예 1 PVDF:PMMA=6:4 중량비 385 ~ 390㎚ 28㎛
실시예 2 PVDF:PMMA=6:4 중량비 260 ~ 265㎚ 28㎛
실시예 3 PVDF:PMMA=6:4 중량비 795 ~ 800㎚ 28㎛
실시예 4 PVDF:PMMA=
6.8:3.2 중량비
385 ~ 390㎚ 28㎛
비교예 1 비닐계 공중합체 수지 단독 -
(시트타입)
28㎛
비교예 2 PVDF:PMMA=6:4 중량비 -
(시트타입)
28㎛
비교예 3 PVDF:PMMA=6:4 중량비 160 ~ 165㎚ 28㎛
비교예 4 PVDF:PMMA=6:4 중량비 1,050 ~ 1,055㎚ 28㎛
PVDF : 폴리비닐리덴플루오라이드
PMMA : 폴리메틸메타크릴레이트
실험예 : 헤이즈 및 상대휘도 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 확산시트 각각을 하기와 같은 방법으로 헤이즈 및 상대휘도를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1) 헤이즈 측정
헤이즈는 측정기기는 일본 니폰덴소쿠사 제작 헤이즈 측정기(모델 1000)에 확산시트 1매를 수직으로 놓고, 수직으로 놓여진 시료의 직각 방향으로 550nm의 파장을 갖는 빛을 투과시켜 나타난 값을 측정하였다. 헤이즈 값은 하기 수학식 1을 이용하여 산출하였다.
[수학식 1]
헤이즈(%) = {(광 총 투과량 -직진 광량)/광 총 투과량}×100
(2) 상대휘도 측정
32" 직하형 백라이트 유니트에 상기 실시예 및 비교예의 확산시트를 장착하여 ㈜에스피텍사의 코노미터(conometer)기를 이용하여 측정각도 0.2도, 상기 코노미터기와 백라이트 유니트와의 간격을 25cm로 하여 광원인 램프 12개와 램프 사이의 공간 12개 지점의 휘도(cd/㎡)를 측정하였다. 그리고, 비교예 1에 따른 확산시트의 휘도를 기준(100%)으로 하여 상대휘도를 측정하였다.
구분 헤이즈(%) 상대휘도(%)
실시예 1 87.2% 108.4%
실시예 2 85.9% 112.5%
실시예 3 88.4% 104.8%
실시예 4 87.0% 106.2%
비교예 1 85.8% 100%
비교예 2 84.4% 98.2%
비교예 3 82.8% 113.1%
비교예 4 87.5% 99.2%
상기 표 2의 실험결과를 상기 실시예 1 ~ 4의 경우, 웹 구조가 아닌 일반적인 시트(또는 필름) 타입의 비교예 1 및 비교예 2와 비교할 때, 5 ~ 20% 정도 더 높은 상대휘도를 가지는 것을 확인할 수 있으며, 헤이즈 또한 실시예 1 ~ 4가 상대적으로 더 높은 결과를 보였다.
이에 반해, 웹 구조를 구성하는 섬유의 평균직경이 200 nm 미만인 비교예 3의 경우, 상대휘도는 높으나, 헤이즈가 낮고, 확산시트를 구부렸을 때, 웹 구조를 이루는 섬유 중 일부가 끊어지거나 부셔지는 문제가 있었다. 그리고, 웹 구조를 구성하는 섬유의 평균직경이 1,000 nm을 초과한 비교예 4의 경우, 섬유가 뭉쳐진 형태로 된 부분이 많았으며, 비교예 1 보다 상대휘도가 낮은 결과를 보였다.
이러한, 본 발명의 확산시트는 휘도 등의 광특성이 우수한 바, 이를 BLU에 적용하여 액정표시장치, 발광 다이오드(LED) 디스플레이, 발광 다이오드(LED) 조명장치에 적용시킬 수 있으며, 나아가, 본 발명의 확산시트는 구조상 유연성이 매우 우수한 구조로서, 휨 특성이 매우 우수한 바, 플렉서블 디스플레이 및 플렉서블 조명기구 등에 적용시킬 수도 있다.
1 : 도광판(또는 도광시트) 2 : 광원
3 : 반사판 6 : 프리즘 시트
11 : 섬유상 웹 구조층 17 : 지지체층
100 : 확산시트

Claims (13)

  1. 나노섬유의 집합체로 형성된 3차원 네트워크 구조를 갖는 섬유상 웹(Web)구조의 확산시트.
  2. 제1항에 있어서, 빛 투과방향으로 볼 때, 하부에 지지체층을 더 포함하며, 상기 나노섬유와 지지체층이 결합되어 일체화된 섬유상 웹 구조의 확산시트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 나노섬유는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate) 수지, 폴리카보네이트(polycarbonate) 수지, 폴리알킬메타크릴레이트(polyalkylmethacrylate) 수지, 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate) 수지, 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 수지, 폴리스티렌(Polystyrene) 수지, 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride) 수지, 스티렌 아크릴로나이트릴 코폴리머(Styrene acrylonitrile copolymer) 수지, 폴리우레탄(Polyurethane) 수지, 폴리아마이드(Polyamide) 수지, 폴리비닐부티랄 수지(polyvinyl butyral), 실리콘(silicone) 수지, 폴리비닐아세테이트(polyvinyl acetate) 수지 및 불포화폴리에스테르(Unsaturated polyester) 수지 중에서 선택된 1종 이상의 고분자 수지를 포함하는 섬유상 웹 구조의 확산시트.
  4. 제1항에 있어서, 상기 나노섬유는 평균입경 200 ㎚ ~ 1,000 ㎚인 섬유상 웹 구조의 확산시트.
  5. 제1항에 있어서, 평균두께 2 ㎛ ~ 100 ㎛인 섬유상 웹 구조의 확산시트.
  6. 제1항 내지 제5항 중에서 선택된 어느 한 항의 섬유상 웹 구조의 확산시트를 포함하는 백라이트 유닛.
  7. 제1항 내지 제5항 중에서 선택된 어느 한 항의 섬유상 웹 구조의 확산시트를 포함하는 발광 다이오드(LED) 조명장치.
  8. 제6항의 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치(LCD).
  9. 제6항의 백라이트 유닛을 포함하는 발광 다이오드(LED) 디스플레이.
  10. 고분자 수지 및 용매를 포함하는 혼합용액을 준비하는 1단계;
    지지체층의 상단면에 상기 혼합용액을 전기방사 또는 전기분사를 수행하여 나노섬유가 적층된 집합체를 형성시키는 2단계; 및
    나노섬유가 적층된 집합체를 건조시켜서, 3차원 네트워크 구조를 갖는 섬유상 웹 구조층을 형성시키는 3단계;를 포함하는 섬유상 웹 구조의 확산시트 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 용매는 디메틸설폭시드, 디메틸포름아마이드, 디메틸아세트아마이드, 아세톤, 톨루엔, 포름아미드, 아세트산, 아세토니트릴, 메톡시 에탄올, 테트라하이드로퓨란, 벤젠, 자일렌, 사이클로헥산 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 섬유상 웹 구조의 확산시트 제조방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 혼합용액은
    상기 고분자 수지 100 중량부에 대하여, 상기 용매 500 ~ 20,000 중량부를 포함하는 섬유상 웹 구조의 확산시트 제조방법.
  13. 제10항에 있어서, 3단계의 건조는 30℃ ~ 60℃ 하에서 열풍건조로 수행하는 섬유상 웹 구조의 확산시트 제조방법.
KR1020160091543A 2015-07-23 2016-07-19 섬유상 웹 구조의 확산시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 KR102523193B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20150104509 2015-07-23
KR1020150104509 2015-07-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170012070A true KR20170012070A (ko) 2017-02-02
KR102523193B1 KR102523193B1 (ko) 2023-05-02

Family

ID=58151396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160091543A KR102523193B1 (ko) 2015-07-23 2016-07-19 섬유상 웹 구조의 확산시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102523193B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200056296A (ko) * 2018-11-14 2020-05-22 한국과학기술원 직물 기판 및 그 제조방법
CN111200002A (zh) * 2020-01-10 2020-05-26 大连理工大学 一种柔性可控的有机电致发光阵列、制备方法及应用
CN111593492A (zh) * 2020-05-27 2020-08-28 南京工业大学 基于高强度纳米纤维膜制备液晶显示器背光膜的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006318668A (ja) 2005-05-10 2006-11-24 Sony Corp 面状照明装置及び液晶表示装置
KR20100115838A (ko) * 2009-04-21 2010-10-29 (주)아이컴포넌트 광확산 필름 및 그 제조방법
KR20130035118A (ko) 2011-09-29 2013-04-08 엘지디스플레이 주식회사 휘도를 향상시키는 확산시트 및 이를 구비한 액정표시소자

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006318668A (ja) 2005-05-10 2006-11-24 Sony Corp 面状照明装置及び液晶表示装置
KR20100115838A (ko) * 2009-04-21 2010-10-29 (주)아이컴포넌트 광확산 필름 및 그 제조방법
KR20130035118A (ko) 2011-09-29 2013-04-08 엘지디스플레이 주식회사 휘도를 향상시키는 확산시트 및 이를 구비한 액정표시소자

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200056296A (ko) * 2018-11-14 2020-05-22 한국과학기술원 직물 기판 및 그 제조방법
CN111200002A (zh) * 2020-01-10 2020-05-26 大连理工大学 一种柔性可控的有机电致发光阵列、制备方法及应用
CN111200002B (zh) * 2020-01-10 2022-04-12 大连理工大学 一种柔性可控的有机电致发光阵列、制备方法及应用
CN111593492A (zh) * 2020-05-27 2020-08-28 南京工业大学 基于高强度纳米纤维膜制备液晶显示器背光膜的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102523193B1 (ko) 2023-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100912260B1 (ko) 표면에 일정 조도를 갖는 액정표시장치용 광학 프리즘 시트
KR101822672B1 (ko) 점탄성 도광체를 구비한 조명 장치
KR100680126B1 (ko) 박막트랜지스터 액정디스플레이용 공극형성 광확산 시트
US9494817B2 (en) Display with nonwoven diffuser
KR100716144B1 (ko) 박막트랜지스터 액정디스플레이용 확산시트
JP2015166868A (ja) 耐久性が向上した光学シート及びこれを含むバックライトユニット
KR20170012070A (ko) 섬유상 웹 구조의 확산시트, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
TWI442137B (zh) Backlight device
KR20200060052A (ko) 광학체 및 이를 포함하는 표시장치
JP5109346B2 (ja) 光拡散フィルムおよびそれを用いた直下型面光源
US20100055409A1 (en) Optical composite and method of manufacturing the same
KR20130039432A (ko) 백라이트 유니트용 산란 반사 시트 및 그 제조방법
US10488707B2 (en) Diffusion element and manufacturing method thereof, backlight module and display device
KR101137622B1 (ko) 패턴 확산판 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 어셈블리
KR101507298B1 (ko) 액정 디스플레이용 기능성 반사시트
KR20080042882A (ko) 광확산 필름 및 이것을 사용한 면광원
KR101053656B1 (ko) 광확산 필름 및 그 제조방법
TW201407201A (zh) 光學片及含有此光學片的顯示裝置
KR101025752B1 (ko) Lcd tv용 슬림형 복합플레이트, 그의 제조방법 및 그를 구비한 백라이트 유닛
WO2008082248A1 (en) Optical composite and method of manufacturing the same
KR101640398B1 (ko) Led용 패드 조성물의 제조방법
KR101040931B1 (ko) Lcd tv용 슬림형 복합플레이트, 그의 제조방법 및 그를 구비한 백라이트 유닛
KR20200060079A (ko) 광학체 및 이를 포함하는 표시장치
KR20200060085A (ko) 광학체 및 이를 포함하는 표시장치
JP2011169923A (ja) 光学シートの製造方法、および当該光学シートを含む光源ユニット、表示装置。

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right