WO2009110765A2 - 광학 시트 - Google Patents

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WO2009110765A2
WO2009110765A2 PCT/KR2009/001124 KR2009001124W WO2009110765A2 WO 2009110765 A2 WO2009110765 A2 WO 2009110765A2 KR 2009001124 W KR2009001124 W KR 2009001124W WO 2009110765 A2 WO2009110765 A2 WO 2009110765A2
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optical sheet
layer
structural layer
slip property
equation
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김경화
김대식
김경종
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주식회사 코오롱
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    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/02—Refractors for light sources of prismatic shape
    • 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
    • G02B5/04—Prisms
    • G02B5/045—Prism arrays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
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    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
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    • Y10T428/24612—Composite web or sheet

Definitions

  • the present invention relates to an optical sheet used in a liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD).
  • LCD liquid crystal display
  • LCD which is used as an optical display element, is an indirect light emission method that displays an image by controlling transmittance of an external light source, and a backlight unit, which is a light source device, is used as an important component for determining the characteristics of the LCD.
  • LCD has a structure in which light passing through the light diffusion layer is diffused in all directions, so the light emitted to the front becomes very insufficient, and thus, efforts to display higher luminance with less power consumption continue. In addition, efforts are being made to widen the viewing angle so that a larger display can be viewed by more users.
  • the representative sheet has a prism array, that is, a structure in which several peaks and valleys are arranged side by side in a straight line.
  • the prism structure has a triangular array structure having an inclined surface for improving luminance in the front direction. Therefore, the upper part of the prism structure is in the shape of a mountain, and the upper part of the mountain is easily broken or worn by small external scratches, thereby causing a problem of damage to the prism structure. Since the angles emitted from the same type of prism structure are the same for each array, the luminance is reduced due to the difference in the light paths emitted between the damaged parts and the normal parts even by a small crush on the corners of the triangle or minute scratches on the inclined surface. It is lowered and a defect occurs.
  • the front surface of the produced prism sheet may not be used depending on the position. This leads to a decrease in productivity, which in turn is a burden of cost increase.
  • defects due to damage to the prism structure due to scratches when handling the prism sheet become a significant problem.
  • a plurality of sheets and films are laminated, and in order to increase the brightness, a plurality of prism films may be mounted.
  • the upper prism film and the upper prism film may be in contact with each other. Due to this there was a problem that the prism structure is easily damaged.
  • optical sheets in the form of structures are applied in consideration of brightness enhancement, concealment, and viewing angle, and when they are mounted on a backlight unit, lamination is performed with other sheets and films.
  • the upper and lower prism film contacted with each other, there was a risk of easily damaging the structure.
  • care has to be taken in handling or transporting these optical sheets.
  • the conventional protective film was laminated in some cases.
  • LCD panels are becoming thinner, there is a tendency to omit the film or to use a sheet having a composite function, and also to increase production cost, time, and physical efficiency due to the addition of a process of laminating a protective film.
  • In one embodiment of the present invention is to provide an optical sheet that is easy to handle by preventing damage by imparting slip properties.
  • an embodiment of the present invention is to provide an optical sheet that is excellent in workability and reliability to reduce the production rate and increase the production efficiency while reducing the defective rate.
  • one embodiment of the present invention is to provide an optical sheet that does not require a protective film.
  • One embodiment of the present invention is to provide an elastic optical sheet that can prevent damage to the structural layer so as not to be affected by external impact when applied to the display.
  • an embodiment of the present invention is to provide an elastic optical sheet that can reduce the defect rate by preventing the damage of the structural layer is not sticky and excellent workability and reliability.
  • an embodiment of the present invention is to provide an elastic optical sheet that can maintain the function of the prism structure by preventing the brightness degradation due to the difference in the optical path.
  • an embodiment of the present invention is to provide an elastic optical sheet that can reduce the production rate while reducing the production cost and increase the production efficiency.
  • an optical sheet including a resin cured layer containing an element having a slip property in the molecular chain.
  • an optical sheet including a cured resin layer containing an element having a surface structure and a slip property in a molecular chain is provided.
  • the optical sheet is pressurized using a planar indenter on the upper surface of the structured surface until a maximum compressive force of 1 g f at a compression rate of 0.2031 mN / sec, and then compressed and stopped for 5 seconds when the maximum compressive force is reached.
  • the elastic recovery rate expressed by Equation 1 may be 85% or more.
  • D 1 means the depth that is compressed by the external pressure is applied
  • D 2 is the difference between the height of the optical sheet without the external pressure and the height of the optical sheet at the time of recovery by removing the external pressure. it means.
  • Optical sheet according to a specific embodiment is a substrate layer; And a structural layer formed on the base layer and having a structured surface, wherein the structural layer may be a cured resin layer containing an element having slip property in a molecular chain.
  • the structural layer may be a cured resin layer containing an element having slip property in the molecular chain.
  • the element having slip property may be F or Si.
  • the resin cured layer may be formed from a curable resin containing F or Si.
  • the curable resin may include any one or more selected from an organosilicon compound or a fluorine acrylate.
  • the structural layer may be polygonal in profile, streamlined polygon, semicircle, semi-elliptic polyhedron, or longitudinal cross-section polygonal, peak in streamlined polygon, semicircle, semi-elliptic columnar shape.
  • one or more patterns selected from among polygonal cross-sections, polygonal peaks, semicircular and semi-elliptic curved pillars may be formed in plural.
  • the optical sheet according to the preferred embodiment may be 90% or more elastic recovery rate.
  • D 1 may satisfy the following Equation 2, preferably Equation 3, and most preferably Equation 4.
  • D means the height of the optical sheet in the state that no external pressure is applied.
  • Optical sheet according to an embodiment of the present invention is easy to handle by preventing damage as it has a slip property, it is excellent in workability and reliability can reduce the production cost and increase the production efficiency while reducing the defective rate, Therefore, no separate protective film is required.
  • the optical sheet according to another embodiment of the present invention may prevent damage to the structural layer even when an external shock is applied when applied to the display. Therefore, even in the case of portable displays such as laptops and PDAs, they are not easily damaged by external shocks such as running in a bag or sudden stops due to vehicle movement, and are easy to handle by preventing damage to the structural layer, and are not sticky. Its excellent performance and reliability can reduce the defective rate, prevent the luminance deterioration due to damage, and thus can maintain the function of the optical sheet, and it does not require a protective film, which simplifies the manufacturing process and reduces production costs. While the production efficiency can be increased, since it is not easily damaged by film lamination or external impact during the manufacturing process, the defect occurrence rate can be reduced, thereby reducing the production cost and increasing the production efficiency.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical sheet according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a state of giving a scratch using a scratch probe (probe, probe) to the optical sheet of the present invention
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a state of giving a scratch using a probe (probe, probe) for a conventional optical sheet
  • substrate layer 20 structure layer
  • an optical sheet including a resin cured layer containing an element having a slip property in the molecular chain.
  • the surface may be structured, but includes a base layer and a structural layer formed on one or both surfaces thereof, and the structural layer is a cured resin layer It may be to include a plurality of three-dimensional structure as. Alternatively, the optical sheet including the structural layer may be integrally formed by extrusion.
  • the optical sheet of the present invention may be provided with a resin cured layer containing an element having a slip property in the molecular chain on such a structural layer, or a curable resin containing an element having a slip property in the composition for forming a structure layer. It may be included. Moreover, the resin cured layer containing the element which has slip property in molecular chain may be further provided on the base material layer which does not form a structural layer.
  • the optical sheet of the present invention has an element having slip property in the molecular chain, thereby providing uniform and continuous slip property than simply adding slip material to the composition for forming a structural layer or coating the surface. have.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical sheet according to a preferred embodiment of the present invention, in which an optical layer including a structural layer 20 on one surface of a base layer 10 that is a resin cured layer containing an element having slip property in molecular chains is shown in FIG. An example of a sheet is shown.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another preferred embodiment of the present invention, on the structural layer 20 formed on the base layer 10, and a cured resin layer 30 containing an element having slip property in molecular chains.
  • An example of an optical sheet including a) is shown.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an optical sheet according to another preferred embodiment of the present invention, in which the element having slip property in molecular chains is formed on the surface of the optical sheet of FIG. 2 where the structural layer 20 of the base layer 10 is not formed.
  • An example of the optical sheet which further formed the resin hardened layer 30 containing is shown.
  • the curable resin and photoinitiator are included.
  • the composition can be formed by coating on the structural layer (20).
  • the curable resin included in the resin cured layer 30 may be at least one selected from an organosilicon compound or a fluorine acrylate including a silicon acrylate and a siloxane resin, and a photoinitiator may be used without particular limitation.
  • BAPO series or MAPO series can be used.
  • the composition may be coated on the structural layer 20 to form the resin cured layer 30, and when the composition providing the slip property is separately coated on the structural layer, the front coating may be evenly coated.
  • the coating method of can be used. Therefore, the thickness may be very thin (less than 1 ⁇ m), and even if the thickness of the cured resin layer 30 is thin, it does not matter to impart the desired slip property. Thereby, the cured resin is cured and the resin cured layer 30 in which the Si or F element which contains slip property exists in a molecular chain is formed.
  • the structural layer 20 is formed by a conventionally known method, and the structural layer 20 may be formed by applying a composition including a curable binder resin and a photoinitiator to a base layer and then forming a structure with a mold to cure. have.
  • the pitch of the three-dimensional structure of the structural layer 20 is not particularly limited, but is preferably 25 ⁇ m to 500 ⁇ m, and the height of the three-dimensional structure constituting the structural layer 20 is not particularly limited, but is 12 ⁇ m. It is preferable that it is -300 micrometers. This is to minimize light loss in consideration of refraction of light and to efficiently collect light.
  • the shape of the three-dimensional structure constituting the structural layer 20 is preferably a structure that is symmetrical with respect to the center line in the vertical direction passing through the peak point, but is not limited thereto.
  • the resin cured layers 30 and 40 may not only be formed on the structural layer 20 as shown in FIG. 3, but are further formed on the base layer 10 on which the structural layer 20 is not formed to provide slip property. By doing so, damage to the base layer can be prevented during handling of the lamination of the optical sheet.
  • the optical sheet of the present invention may be formed separately from the cured resin layers 30 and 40, but may include a curable resin containing an element having slip property in the structural layer-forming composition.
  • a composition comprising a plurality of structures by a known method is coated on the base layer 10 by coating a composition comprising a binder resin for forming the structural layer 20, a curable resin providing slip properties, and a photoinitiator.
  • the binder resin may be used without limitation as long as it is a resin known as a composition for forming a prism.
  • an unsaturated fatty acid ester, an aromatic vinyl compound, an unsaturated fatty acid and its derivatives, an unsaturated dibasic acid and its derivatives, and methacryl Materials such as vinyl cyanide compounds such as ronitril can be used.
  • it is particularly preferable to use an unsaturated fatty acid ester resin because the optical properties such as transparency should be high.
  • curable resin containing an element which has slip property is not specifically limited, It is preferable to contain 0.01-5.0 weight part with respect to 100 weight part of binder resin from a viewpoint of preventing a brightness fall.
  • the binder resin and the curable resin of the structural layer 20 itself may be cured to form the structural layer 20 in which the Si or F element containing slip is present in the molecular chain.
  • the optical sheet of the present invention may include an element having slip property inside or outside the structural layer 20, thereby preventing an increase in a defective rate due to a decrease in workability or reliability when applied to the backlight unit.
  • the optical sheet of the present invention comprises a structural layer 20 having a plurality of three-dimensional structures as a resin cured layer structured surface
  • the structural layer 20 is a polygon, semicircular, semi-elliptical, longitudinal cross-section, polygonal It may be a polyhedron shape, or may be a polygonal shape, a polygon with a peak streamline, a semicircle, a semi-elliptic columnar shape, or a curved columnar shape with a longitudinal polygon, a peak streamlined polygon, a semicircle, a semi-ellipse. . It may also be a shape in which one or more of these patterns are mixed.
  • It also includes a case having a structure arranged in at least one concentric shape when viewed in plan view, and has a structure in which mountains and valleys are formed along the concentric circles.
  • the angle of the peak portion is 80 to 100 ° in consideration of the luminance and the wide viewing angle due to condensing. It may be advantageous, and it may be more advantageous that it is 85-95 °.
  • the peak portion when the longitudinal section of the structural layer 20 is polygonal, the peak portion may be rounded so that the peak is streamlined.
  • the longest width of the streamlined portion in the longitudinal cross-section of the structural layer 20 may be 0.5 to 10 ⁇ m. have.
  • the optical sheet in the case of including a structure having a polygonal longitudinal section among a plurality of three-dimensional structure, since the upper portion is pointed in the shape of a mountain in the optical sheet, it can be easily damaged by an external impact, in this regard the optical sheet according to a preferred embodiment Using a planar indenter on the upper surface of the structured surface of the structural layer, pressurize until the maximum compressive force of 1g f or 2g f at a pressurization rate of 0.2031mN / sec, stop compression for 5 seconds when the maximum compressive force is reached, and then compress the compressive force. When released, it is preferable that the elastic recovery rate represented by the following Equation 1 is 85% or more, and more preferably, the elastic recovery rate represented by the following Equation 1 is 90% or more.
  • D 1 means the depth that is compressed by the external pressure is applied
  • D 2 is the difference between the height of the optical sheet without the external pressure and the height of the optical sheet at the time of recovery by removing the external pressure. it means.
  • the D 1 which means the depth into which the external pressure is applied and is compressed, preferably satisfies Equation 2 below, and more preferably, It is good to satisfy
  • D means the height of the optical sheet in the state that no external pressure is applied.
  • the optical sheet having elasticity according to the embodiment of the present invention has a flexibility such that the depth into which the optical sheet is compressed due to the external pressure is 1/25 or more with respect to the height of the optical sheet in the state where the external pressure is not applied.
  • the upper part of the structural layer may be more advantageous in maintaining the normal shape when in contact with the film or under load.
  • the optical sheet having elasticity according to the embodiment of the present invention easily enters a structural layer having a three-dimensional structure when subjected to a large load, but recovers as close to its original state as possible when the compressed state is released. It is not damaged.
  • urethane acrylate, styrene monomer, butadiene monomer, isoprene monomer, silicone acrylate, and the like may be considered as a material for forming the structural layer, but if the elastic recovery rate characteristics are satisfied, the curable material included in the composition for the structural layer.
  • Curable monomer or oligomer as is not limited thereto.
  • the curable material as described above may be tacky due to the adhesion between the various sheets when applied to the backlight unit, the workability is lowered, the reliability is lowered, the failure rate may be increased. This is because by forming a resin cured layer having an element having a slip property in the molecular chain as described above, it is more uniform and continuous slipper than simply adding a slip material to the composition for forming a structural layer or coating the surface Can be provided.
  • the optical sheet having elasticity may be provided with a resin cured layer containing an element having slip property in the molecular chain on the structural layer, or curable to impart slip property to the structure layer composition itself.
  • the resin may be mixed so that Si or F elements are present in the molecular chain.
  • a binder of a curable monomer or oligomer such as urethane acrylate, styrene monomer, butadiene monomer, isoprene monomer, silicone acrylate
  • the resin may be a cured resin layer formed by mixing at least one selected from an organosilicon compound or a fluorine acrylate including a silicone acrylate and a siloxane resin, which is a curable resin that provides slip property.
  • the content of the curable resin containing the element having slip properties is not particularly limited, but as described above, it is preferable to contain 0.01 to 5.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin.
  • the binder resin and the curable resin of the structural layer itself are cured to form a structural layer in which the Si or F element containing slip property exists in the molecular chain.
  • the cured resin layer may be further formed on the substrate layer on which the structural layer is not formed to provide slip property, thereby preventing damage to the substrate layer during handling such as lamination of the optical sheet.
  • optical sheet having elasticity according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
  • the upper surface of the structural layer 20 is compressed as shown in (B).
  • the compressed depth is D 1 .
  • the D 1 is 1/25 or more, more preferably 1/19 or more, even more preferably 1/14 or more with respect to the height D of the optical sheet in a state where no external pressure is applied thereto. It is preferable to become. That is, the optical sheet of the present invention has a flexibility to be able to enter much without damage to the external impact.
  • FIG. 5 is a graph showing the relationship between the force applied to the polymer material having excellent elastic recovery rate and D 1 and D 2
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the force applied to the polymer material having low elastic recovery rate and D 1 and D 2. to be.
  • D 2 0 and the elastic recovery rate is 100%.
  • the optical sheet of the present invention is close to the graph of FIG. 5, and the polymer material of the present invention is not limited to the curved form of the graph of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a schematic view showing scratches using a scratch probe (probe, probe) 15 to an optical sheet 60 having elasticity according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a conventional optical sheet ( It is a schematic diagram which shows that a scratch is given using the scratch probe (probe, probe) 15 in 50).
  • the conventional optical sheet 50 is damaged due to deformation or breakage of the upper part of the structural layer 55 due to the scratch probe 15.
  • the optical sheet 60 of the present invention may be scratched. It can be seen that no damage occurs on top of the structural layer 65.
  • the base layer is made of polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polystyrene, polymethacrylate, polymethylmethacrylate, polyacrylate, polyimide, and polyamide. It may be formed of any one or more materials selected from the group, and may further include light diffusing particles to form a structure in which the irregularities are formed.
  • the base layer may have a thickness of 10 to 1000 ⁇ m in terms of mechanical strength, thermal stability, and flexibility, and to prevent loss of transmitted light, and more preferably 15 to 400 ⁇ m.
  • the present invention may form the cured resin layer described above on one or both surfaces of the optical sheet extruded with one type of resin without distinguishing the base layer and the structural layer. have.
  • Example 1 50.495 parts by weight of 9,9-bis [4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene and 0.005 part by weight of silicone acrylate were prepared, and an optical sheet was prepared.
  • Example 1 an optical sheet was prepared from the composition to which 45 parts by weight of 9,9-bis [4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene and 5.5 parts by weight of silicone acrylate were added.
  • Example 1 a lenticular lens having a semicircular longitudinal section, a pitch of 50 ⁇ m, and a height of 27 ⁇ m was formed to manufacture an optical sheet.
  • Example 1 the optical sheet was manufactured by forming a linear prism having a peak portion of a streamlined prism, a pitch of 50 ⁇ m (the longest width of the streamlined portion of the prism longitudinal section is 3 ⁇ m), and a height of 27 ⁇ m.
  • Example 1 the optical sheet was manufactured by forming a linear prism having a pentagonal longitudinal section, a vertex angle of 95 °, a pitch of 50 ⁇ m, and a height of 27 ⁇ m.
  • Example 1 an optical sheet was manufactured by forming a curved prism having a semicircular longitudinal section, a pitch of 50 ⁇ m, and a height of 27 ⁇ m.
  • Example 1 a dot-shaped optical sheet having a hemispherical longitudinal section, a pitch of 60 ⁇ m, and a height of 30 ⁇ m was manufactured.
  • UV curable composition containing silicon acrylate and diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phosphine oxide as photoinitiator (when the silicone acrylate content is 100 parts by weight, photoinitiator content 1.5 parts by weight) is applied to the front of the optical sheet
  • a type-D bulb was mounted on an irradiation apparatus (Fusion, 600 Watt / inch 2 ) to prepare 300mJ / cm 2 in the direction of the structural layer.
  • Example 1 Except for the silicone acrylate in Example 1, to prepare an optical sheet with 50.5 parts by weight of 9,9-bis [4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene silicone acrylate by spray method And a curable composition containing diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phosphine oxide as a photoinitiator (when the silicone acrylate content is 100 parts by weight, 1.5 parts by weight of the photoinitiator) is applied to the front surface of the optical sheet and the base layer, and then irradiated with ultraviolet rays.
  • the device Fusion, 600Watt / inch 2
  • was mounted to the type-D bulb was prepared by irradiating 900mJ / cm 2 in the direction of the base layer.
  • An optical sheet was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the composition that did not use silicone acrylate was used.
  • An optical sheet was manufactured in the same manner as in Example 4, except that the composition that did not use silicone acrylate was used.
  • An optical sheet was manufactured in the same manner as in Example 5, except that the composition that did not use silicone acrylate was used.
  • An optical sheet was manufactured in the same manner as in Example 8, except that the composition that did not use silicone acrylate was used.
  • optical sheets of the Examples and Comparative Examples were measured using a SLED having a standard weight of 200 g by a friction test apparatus of Toyoseiki, and the results are shown in Table 1 below.
  • the optical sheets of Examples and Comparative Examples were mounted on a 17-inch backlight unit for liquid crystal display, and the luminance was measured and averaged by measuring a designated 13-point luminance using a BCON-7 BM-7 luminance meter. The results are shown in the following table. Same as 1.
  • the optical sheet according to the embodiment of the present invention can be seen that the scratch resistance of the structural layer is very excellent.
  • the lower the content of the silicone acrylate to impart slip resistance the lower the scratch resistance, and the higher the content of the silicone acrylate, the lower the luminance. have.
  • the optical sheet of the present invention lowers the frictional force of the external impact by including a curable resin that gives a slip property that does not cause a decrease in brightness without damaging the structure at the time of the external impact, thereby flexibly coping with the external impact and not easily damaged. Can be.
  • polyethylene terephthalate (KOLON, 188), which is a base material layer, placed on a frame of a 35 prism roller, and a type-D bulb was mounted on an ultraviolet irradiation device (Fusion, 600 Watt / inch 2 ).
  • Example 11 a lenticular lens having a semicircular longitudinal section, a pitch of 50 ⁇ m, and a height of 27 ⁇ m was formed to manufacture an optical sheet.
  • Example 11 an optical sheet was manufactured by forming a linear prism having a peak portion of a streamlined prism, a pitch of 50 ⁇ m (the longest width of the streamlined portion of the prism longitudinal section is 3 ⁇ m), and a height of 27 ⁇ m.
  • Example 11 the optical sheet was manufactured by forming a linear prism having a pentagonal longitudinal section, a vertex angle of 95 °, a pitch of 50 ⁇ m, and a height of 27 ⁇ m.
  • Example 11 an optical sheet was manufactured by forming a curved prism having a semicircular longitudinal section, a pitch of 50 ⁇ m, and a height of 27 ⁇ m.
  • An optical sheet was manufactured in the same manner as in Example 11, except that the urethane acrylate obtained in Synthesis Example 2 was used.
  • An optical sheet was manufactured in the same manner as in Example 11, except that the urethane acrylate obtained in Synthesis Example 3 was used.
  • 3M BEF prism film was used as an optical sheet.
  • Doosan Corporation's Brtie-200 prism film was used as the optical sheet.
  • LG's LES-T2 prism film was used as the optical sheet.
  • An optical sheet was manufactured in the same manner as in Example 11, except that the composition that did not use silicone acrylate was used.
  • Example 11-20 and Comparative Example 5-8 D 1 , elastic recovery rate, and scratch resistance of the optical sheet were measured as follows.
  • optical sheets prepared in Examples and Comparative Examples were measured using a micro-compression hardness meter (Shimadzu DUH-W201S) manufactured by Shimadzu Corporation, Japan, to measure D 1 and elastic recovery rate using the 'Load-Unload test' item.
  • a micro-compression hardness meter Shimadzu DUH-W201S manufactured by Shimadzu Corporation, Japan.
  • the peak of the mountain was placed in the optical sheet structure layer, and then, D 1 and the elastic recovery rate were measured five times under the following conditions, and the average value was obtained. .
  • the optical sheet according to the embodiment of the present invention having an elastic recovery rate of 85% or more can be seen that the scratch resistance of the structural layer is very excellent, whereby the optical sheet of the present invention has no damage to the structure during external impact. As you enter a lot and then recover as close to the original state as possible, you can flexibly cope with external shocks and can not be easily damaged.

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Abstract

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

Description

광학 시트
본 발명은 액정 디스플레이(이하 LCD; Liquid Crystal Display)에 사용되는 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 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.
이 뿐만 아니라 휘도 향상이나 은폐성, 시야각을 고려하여 구조물 형태의 광학시트들이 적용되는 추세이고, 이들을 백라이트 유닛에 장착시 다른 시트 및 필름들과의 적층작업이 이루어지게 되는데, 이 때 아래쪽의 프리즘 필름 상부와 위쪽의 프리즘 필름 하부가 접하게 되면서 이로 인하여 구조물이 용이하게 손상될 우려가 있었다. 또한 이러한 광학시트들의 운반이나 공정상에서 취급시 주의를 기울여야 할 필요가 있었다.
따라서 이러한 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.
한편 이러한 문제를 해결하기 위하여 탄성이 좋은 소재를 이용하여 광학 시트를 제조하면 수지의 끈끈한 성질로 인하여 시트 간 밀착이 발생되어 흠집이나 얼룩이 발생될 수 있는 문제가 있다.
본 발명의 일 구현예에서는 슬립성을 부여함으로써 손상을 방지하여 취급이 용이한 광학 시트를 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 일 구현예에서는 구조물의 손상을 방지하여 취급이 용이한 광학 시트를 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 일 구현예에서는 작업성 및 신뢰성이 우수하여 불량률을 감소시키면서 생산 원가를 절감시키고 생산 효율을 높일 수 있는 광학 시트를 제공하고자 한다.
한편 본 발명의 일 구현예에서는 보호 필름이 필요 없는 광학 시트를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서는 디스플레이에 적용되었을 때 외부 충격에 영향 받지 않도록 구조층의 손상을 방지할 수 있는 탄성이 있는 광학 시트를 제공하고자 한다.
또한 본 발명의 일 구현예에서는 구조층의 손상을 방지하면서 끈적이지 않아 작업성 및 신뢰성이 우수하여 불량률을 감소시킬 수 있는 탄성이 있는 광학 시트를 제공하고자 한다.
그리고 본 발명의 일 구현예에서는 광경로의 차이로 인한 휘도 저하를 방지하여 프리즘 구조물의 기능을 유지할 수 있는 탄성이 있는 광학 시트를 제공하고자 한다.
한편 본 발명의 일 구현예에서는 보호 필름이 필요 없는 탄성이 있는 광학 시트를 제공하고자 한다.
아울러 본 발명의 일 구현예에서는 불량률을 감소시키면서 생산 원가를 절감시키고 생산 효율을 높일 수 있는 탄성이 있는 광학 시트를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서는 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 포함하는 광학 시트를 제공한다.
본 발명의 일 구현예에서는 표면이 구조화되고, 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 포함하는 광학 시트를 제공한다.
바람직한 일 구현예에서는 광학 시트는 구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 0.2031mN/sec의 가압속도로 최대압축력 1gf 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 PCTKR2009001124-appb-I000001
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.
구체적인 일 구현예에 의한 광학 시트는 기재층; 및 상기 기재층 상에 형성되고, 표면이 구조화된 구조층을 포함하며, 상기 구조층은 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층인 것일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 광학 시트는, 기재층; 상기 기재층 상에 형성되고, 표면이 구조화된 구조층; 및 상기 구조층 상에 형성되고, 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 포함하는 것일 수 있다. 이때 구조층이 형성되지 않은 다른 일면에 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 더 포함할 수 있다. 또한 이때 구조층은 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층인 것일 수 있다.
상술한 구현예들에 있어서 슬립성을 갖는 원소는 F 또는 Si일 수 있다.
상기 구현예들에 있어서, 수지 경화층은 F 또는 Si를 포함하는 경화성 수지로부터 형성된 것일 수 있다. 이때, 경화성 수지는 유기규소화합물 또는 불소계 아크릴레이트 중 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 구현예들에 있어서 구조층은 종단면이 다각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형, 반타원형인 다면체 형상일 수 있으며, 또는 종단면이 다각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형, 반타원형인 기둥 형상일 수 있으며, 또는 종단면이 다각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형, 반타원형인 곡선 기둥 형상 중 선택된 한 가지 이상의 패턴이 다수로 형성된 것일 수 있다.
바람직한 일 구현예에 의한 광학 시트는 탄성회복률이 90% 이상인 것일 수 있다.
바람직한 일 구현예에 의한 광학 시트는, D1이 다음의 수학식 2, 좋기로는 수학식 3, 가장 좋기로는 수학식 4를 만족하는 것일 수 있다.
수학식 2
Figure PCTKR2009001124-appb-I000002
수학식 3
Figure PCTKR2009001124-appb-I000003
수학식 4
Figure PCTKR2009001124-appb-I000004
상기 식에서, D는 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이를 의미한다.
본 발명의 일 구현예에 의한 광학 시트는 슬립성을 가짐에 따라 손상을 방지하여 취급이 용이하고, 작업성 및 신뢰성이 우수하여 불량률을 감소시키면서 생산 원가를 절감시키고 생산 효율을 높일 수 있으며, 이에 따라 별도의 보호 필름을 필요로 하지 않는다.
본 발명의 다른 일 구현예에 의한 광학 시트는 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 있고, 구조층의 손상을 방지하여 취급이 용이하며, 끈적이지 않아 작업성 및 신뢰성이 우수하여 불량률을 감소시킬 수 있으며, 손상으로 인한 휘도 저하를 방지할 수 있으며, 따라서 광학 시트의 기능을 유지할 수 있으며, 보호 필름을 필요로 하지 않아 제조 공정이 간편하고 생산 원가 절감 및 생산 효율을 증대시킬 수 있으면서, 제조 공정시 필름 적층이나 외부 충격에 쉽게 손상되지 않으므로 불량 발생률이 줄어들어 생산 원가 절감 및 생산 효율을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 광학 시트의 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 광학 시트의 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 광학 시트의 단면도이다.
도 4는 광학 시트의 탄성회복률을 시험하는 모식도,
도 5는 탄성회복률이 높은 고분자 재료에 적용되는 힘과 D1 및 D2와의 관계를 나타내는 그래프,
도 6은 탄성회복률이 낮은 고분자 재료에 적용되는 힘과 D1 및 D2와의 관계를 나타내는 그래프,
도 7은 본 발명의 광학 시트에 스크래치용 프로브(probe, 탐침)를 사용하여 스크래치를 주는 모습을 나타내는 모식도,
도 8은 종래 광학 시트에 스크래치용 프로브(probe, 탐침)를 사용하여 스크래치를 주는 모습을 나타내는 모식도,
도 9는 시트 간 밀착 테스트 후 밀착성이 발생하는지 유무를 나타내는 모식도이다.
*도면의 주요부호에 대한 설명
10 : 기재층 20 : 구조층
30, 40 : 수지 경화층
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에서는 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 포함하는 광학 시트를 제공한다.
본 발명의 광학 시트는 특별히 한정되는 것은 아니나, 표면이 구조화된 것일 수 있는데, 구체적인 일예로 기재층 및 그 일면 또는 양면에 형성되는 구조층을 포함하며, 상기 구조층은 표면이 구조화된 수지 경화층으로서 복수개의 입체구조물을 포함하는 것일 수 있다. 또는 구조층을 포함하는 광학시트가 일체로 압출 형성된 것일 수도 있다.
본 발명의 광학 시트는 이러한 구조층상에 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 별도로 구비한 것일 수 있으며, 또는 구조층 형성용 조성물에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 경화성 수지를 포함하는 것일 수도 있다. 또한 구조층을 형성하지 않은 기재층상에 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 더 구비한 것일 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 광학 시트는 분자쇄 중에 슬립성을 갖는 원소를 갖도록 함으로써, 단순히 구조층 형성용 조성물에 슬립성을 갖는 무기물을 첨가하거나 표면에 코팅하는 것 보다 균일하고 지속적인 슬립성을 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 광학 시트의 단면도로서, 기재층(10) 일면에, 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층인 구조층(20)을 포함하는 광학시트의 일례를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 광학시트의 단면도로서, 기재층(10) 상에 형성된 구조층(20) 상에, 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층(30)을 포함하는 광학시트의 일례를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의한 광학시트의 단면도로서, 도 2의 광학시트에서 기재층(10)의 구조층(20)이 형성되지 않은 면에 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층(30)을 더 형성한 광학시트의 일례를 도시한 것이다.
상기 도면들에서 편의상 동일 구성부분에 대해서는 동일한 부호를 사용하였으나, 이것이 조성 및 형태까지 동일한 것을 의미하는 것은 아니다.
본 발명의 광학 시트가 구조층(20)상에 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층(30)을 별도로 구비한 것일 경우(도 2 및 도 3), 경화성 수지 및 광개시제를 포함하는 조성물을 구조층(20)상에 코팅하여 형성할 수 있다. 이 때 상기 수지 경화층(30)에 포함되는 경화성 수지는 실리콘 아크릴레이트와 실록산계 수지를 포함하는 유기규소화합물 또는 불소계 아크릴레이트 중 선택된 하나 이상일 수 있으며, 광개시제는 공지된 것이면 특별히 제한 없이 사용할 수 있으며, 예컨대, BAPO 계열 혹은 MAPO 계열 등이 사용 가능하다. 이 때 상기 조성물을 구조층(20) 상에 코팅하여 수지 경화층(30)을 형성시킬 수 있으며, 슬립성을 부여하는 조성물을 별도로 구조층에 코팅할 경우 고르게 전면 코팅이 될 수 있도록 스프레이 코팅 등의 코팅방법을 사용할 수 있다. 따라서 두께는 1 ㎛미만으로 매우 얇을 수 있으며, 수지 경화층(30)의 두께가 얇다고 하더라도 목적하는 슬립성을 부여하는 데에는 문제되지 않는다. 이로써 경화성 수지가 경화되고 슬립성을 함유하고 있는 Si 또는 F 원소가 분자쇄에 존재하는 수지 경화층(30)이 형성된다.
이 때 상기 구조층(20)은 종래 공지된 방법으로 형성된 것으로 경화성의 바인더 수지와 광개시제를 포함하는 조성물을 기재층에 도포한 후 몰드로 구조물을 형성하여 경화시킴으로써 구조층(20)을 형성할 수 있다.
이 때 상기 구조층(20)의 입체 구조의 피치는 특별히 한정되는 것은 아니나, 25㎛~ 500㎛인 것이 바람직하며, 구조층(20)을 구성하는 입체 구조의 높이는 특별히 한정되는 것은 아니나, 12㎛~ 300㎛인 것이 바람직하다. 이는 빛의 굴절을 고려하여 광손실을 최소화하고 효율적인 집광을 위함이다.
이러한 구조층(20)을 구성하는 입체 구조의 형상은 피크점을 통과하는 수직방향의 중심선을 기준으로 대칭되는 구조인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 수지 경화층(30, 40)은 도 3과 같이 구조층(20) 상에 형성될 수 있을 뿐만 아니라 구조층(20)이 형성되지 않은 기재층(10)상에도 더 형성되어 슬립성을 제공함으로써 광학시트의 적층 등의 취급시 기재층의 손상이 방지될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 광학 시트는 수지 경화층(30, 40)이 별도로 형성될 수도 있으나, 구조층 형성용 조성물에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 경화성 수지를 포함할 수도 있다.
이 경우 구조층(20)을 형성하는 바인더 수지와 슬립성을 제공하는 경화성 수지 및 광개시제를 포함하는 조성물을 기재층(10)상에 코팅하여 공지된 방법으로 복수의 구조물을 포함하는 구조층(20)을 형성할 수 있다. 상기 바인더 수지는 종래 프리즘 형성용 조성물로서 공지된 수지인 것이면 제한없이 사용 가능한데, 예컨대, 불포화 지방산 에스터, 방향족 비닐 화합물, 불포화 지방산과 그 유도체, 불포화 이가산(unsaturated dibasic acid) 와 그 유도체, 메타크릴로나이트릴과 같은 비닐 사이아나이드(cyanide) 화합물 등의 재료를 사용할 수 있다. 이중에서도 투명도와 같은 광특성이 높아야하기 때문에 불포화 지방산 에스터 수지를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
슬립성을 갖는 원소를 함유하는 경화성 수지의 함량은 특별히 한정되는 것은 아니나, 바인더 수지 100중량부에 대하여 0.01~5.0 중량부 포함하는 것이 휘도저하를 방지하는 측면에서 바람직하다.
이로써 구조층(20) 자체의 바인더 수지 및 경화성 수지가 경화됨으로써 슬립성을 함유하고 있는 Si 또는 F 원소가 분자쇄에 존재하는 구조층(20)이 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 광학 시트는 구조층(20) 내부 또는 외부에 슬립성을 갖는 원소를 포함함으로써 백라이트 유닛에 적용시 작업성 또는 신뢰성의 저하로 인한 불량률 증가를 방지할 수 있다.
본 발명의 광학 시트는 표면이 구조화된 수지 경화층으로서 복수개의 입체구조물을 갖는 구조층(20)을 포함하고, 구조층(20)은 종단면이 다각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형, 반타원형인 다면체 형상일 수 있으며, 또는 종단면이 다각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형, 반타원형인 기둥 형상일 수 있으며, 또는 종단면이 다각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형, 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.
구조층(20)의 종단면이 다각형인 경우, 피크 부분의 각도에 따라 휘도와 광시야각의 특성 변화가 심한바, 집광에 의한 휘도와 광시야각을 고려하여 피크 부분의 각도가 80~100°인 것이 유리할 수 있고, 85~95°인 것이 더 유리할 수 있다.
또는 구조층(20)의 종단면이 다각형인 경우, 피크 부분이 라운드 처리되어 피크가 유선형인 것일 수도 있는데, 이 경우 구조층(20) 종단면에서 유선형 부분의 가장 긴 너비는 0.5~10㎛인 것일 수 있다.
한편, 복수개의 입체구조물 중에서도 종단면이 다각형인 구조물을 포함하는 경우, 광학 시트에서 상부가 산 모양으로 뾰족한 형태이므로, 외부 충격에 쉽게 손상될 수 있는데, 이러한 점에서 바람직한 일 구현예에 의한 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 PCTKR2009001124-appb-I000005
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 일 구현예에 의한 탄성을 갖는 광학 시트에 있어서 상기와 같이 가압하였다가 가압하였던 힘을 제거하였을 때 수학식 1로 표현되는 탄성회복률이 85% 이상인 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 수학식 1로 표현되는 탄성회복률이 85% 미만인 경우에는 다른 필름과 접하거나 하중을 받는 경우 구조층의 상부가 눌린 채로 유지되어 광학 시트로서의 제기능을 수행하지 못할 우려가 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 탄성을 갖는 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 PCTKR2009001124-appb-I000006
수학식 3
Figure PCTKR2009001124-appb-I000007
수학식 4
Figure PCTKR2009001124-appb-I000008
상기 수학식 2~4에서 D는 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이를 의미한다.
즉, 본 발명의 일 구현예에 의한 탄성을 갖는 광학 시트는 외부압력이 가해져 압축되어 들어간 깊이가 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이에 대하여 1/25 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 일 구현예에 의한 탄성을 갖는 광학 시트는 하중을 많이 받게 되면 입체적인 구조를 갖는 구조층이 쉽게 들어가지만, 압축 상태가 해제되면 최대한 원상태에 가깝게 회복되므로, 외부의 충격에도 구조층이 손상되지 않는다.
이와 같은 탄성회복율을 만족하는 광학 시트를 제공할 수 있기 위한 수단으로는 다양한 방법을 들 수 있는데, 그 하나로는 광학 시트의 구조층을 형성하는 조성에 있어서 고무의 성향에 비하여 엘라스토머의 성향을 많이 나타내면서도 광학적 특성을 저해하지 않는 재료를 사용하는 방법을 들 수 있다.
이와 같은 측면에서 우레탄 아크릴레이트, 스티렌 단량체, 부타디엔 단량체, 이소프렌 단량체, 실리콘 아크릴레이트 등을 구조층 형성용 재료로 고려할 수 있으나, 상기한 탄성회복률 특성치를 만족하는 경우라면 구조층용 조성물 중 포함되는 경화성 물질로서의 경화형 단량체 또는 올리고머가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 상기와 같은 경화성 물질은 점착성이 있어 백라이트 유닛에 적용시 각종 시트간 밀착성으로 인하여 작업성이 저하되고 신뢰성이 저하되어 불량률이 증가될 수 있다. 이러한 점은 상술한 것과 같이 분자쇄 중에 슬립성을 갖는 원소를 갖는 수지 경화층을 형성함으로써, 단순히 구조층 형성용 조성물에 슬립성을 갖는 무기물을 첨가하거나 표면에 코팅하는 것 보다 균일하고 지속적인 슬립성을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의한 탄성을 갖는 광학 시트는 구조층상에 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 별도로 구비할 수 있으며, 또는 구조층 조성 자체에 슬립성을 부여하는 경화성 수지를 혼합하여 Si 또는 F 원소가 분자쇄에 존재하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 구현예에 의한 탄성을 갖는 광학 시트의 구조층 형성용 조성의 구체적인 일예로는 우레탄 아크릴레이트, 스티렌 단량체, 부타디엔 단량체, 이소프렌 단량체, 실리콘 아크릴레이트 등의 경화형 단량체 또는 올리고머의 바인더 수지와, 슬립성을 제공하는 경화성 수지인 실리콘 아크릴레이트와 실록산계 수지를 포함하는 유기규소화합물 또는 불소계 아크릴레이트 중 선택된 하나 이상을 혼합하여 형성된 수지 경화층인 것일 수 있다. 이 때 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 경화성 수지의 함량은 특별히 한정되는 것은 아니나, 상술한 것과 같이 바인더 수지 100중량부에 대하여 0.01~5.0 중량부 포함하는 것이 바람직하다. 이로써 구조층 자체의 바인더 수지 및 경화성 수지가 경화됨으로써 슬립성을 함유하고 있는 Si 또는 F 원소가 분자쇄에 존재하는 구조층이 형성될 수 있다.
이러한 수지 경화층은 상술한 것과 같이 구조층이 형성되지 않은 기재층상에도 더 형성되어 슬립성을 제공함으로써 광학시트의 적층 등의 취급시 기재층의 손상이 방지될 수 있다.
상기 본 발명의 일 구현예에 의한 탄성을 갖는 광학 시트에 대해 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 광학 시트의 탄성회복률을 시험하는 모식도이다.
평면압자(11)를 이용하여 광학 시트의 구조층(20)에 힘을 가하면 (B)와 같이 구조층(20)의 상부면이 압축된다. 이때 압축되어 들어간 깊이가 D1이다. 본 발명의 광학 시트는 상기 D1이 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이(D)에 대하여 1/25 이상, 더욱 바람직하게는 1/19 이상, 보다 더 바람직하게는 1/14 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(20)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 5는 탄성회복률이 우수한 고분자 재료에 적용되는 힘과 D1 및 D2와의 관계를 나타내는 그래프이며, 도 6은 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 5의 그래프에 근접하는 것이며, 본 발명의 고분자 재료가 도 5의 그래프의 곡선 형태에 제한되는 것은 아니다.
도 7은 본 발명의 일 구현예에 의한 탄성을 갖는 광학 시트(60)에 스크래치용 프로브(probe, 탐침)(15)를 사용하여 스크래치를 주는 모습을 나타내는 모식도이고, 도 8은 종래 광학 시트(50)에 스크래치용 프로브(probe, 탐침)(15)를 사용하여 스크래치를 주는 모습을 나타내는 모식도이다.
종래 광학 시트(50)가 스크래치용 프로브(15)로 인하여 구조층(55) 상부가 변형되거나 깨져나가 손상이 많이 간 것을 볼 수 있으며, 이와는 달리 본 발명의 광학 시트(60)는 스크래치를 주더라도 구조층(65)의 상부에 손상이 발생되지 않는 것을 볼 수 있다.
상술한 다양한 구현예들에 의한 광학 시트에 있어서 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. 상기 기재층의 두께는 기계적 강도 및 열안정성, 그리고 유연성에 있어서 유리하도록 하고 투과광의 손실을 방지하는 측면에서 10~1000㎛일 수 있으며, 보다 바람직하게는 15~400㎛이 좋다.
이상 기재층과 구조층을 별도로 하는 광학시트에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 기재층과 구조층의 구분 없이 한 종류의 수지로 압출된 광학시트의 일면 또는 양면에 상기 설명한 수지 경화층을 형성할 수도 있다.
본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 광학 시트 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예로 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
전체조성 100중량부에 대해서, 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 50중량부, 페녹시에틸아크릴레이트 32중량부, 트리스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트 트리아크릴레이트 10중량부, 1,6헥사디올다이아크릴레이트 2중량부, 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥시드 2.5중량부, 2(2'hydroxy-5-t-octoxybenzotriazole 2중량부, bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacate 1중량부, 실리콘 아크릴레이트 0.5중량부를 첨가하여 약 1시간동안 40℃로 가열하여 완전 용해 후 조성물을 완성하였다. 그 후, 기재층인 폴리에틸렌테레프탈레이트(KOLON社, 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.
실시예 2
상기 실시예 1에서 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 50.495중량부, 실리콘 아크릴레이트 0.005중량부를 첨가한 조성물로부터 광학 시트를 제조하였다.
실시예 3
상기 실시예 1에서 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 45중량부, 실리콘 아크릴레이트 5.5중량부를 첨가한 조성물로부터 광학 시트를 제조하였다.
실시예 4
상기 실시예 1에서 종단면이 반원형이고, 피치가 50㎛, 높이가 27㎛인 렌티큘러 렌즈를 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
실시예 5
상기 실시예 1에서 피크 부분이 유선형인 프리즘이고, 피치가 50㎛(프리즘 종단면에서 유선형 부분의 가장 긴 너비는 3㎛), 높이가 27㎛인 선형 프리즘을 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
실시예 6
상기 실시예 1에서 종단면이 오각형이고, 꼭지각이 95°, 피치가 50㎛, 높이가 27㎛인 선형 프리즘을 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
실시예 7
상기 실시예 1에서 종단면이 반원형이고, 피치가 50㎛, 높이가 27㎛인 곡선형 프리즘을 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
실시예 8
상기 실시예 1에서 종단면이 반구형이고, 피치가 60㎛, 높이가 30㎛인 돗트형 광학 시트를 제조하였다.
실시예 9
상기 실시예 1에서 실리콘 아크릴레이트를 제외하고, 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 50.5중량부로 포함하는 조성물로부터 광학 시트를 제조한 후, 스프레이 방식으로 실리콘 아크릴레이트 및 광개시제로 diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide을 포함하는 경화성 조성물(실리콘 아크릴레이트 함량 100중량부일 때, 광개시제 함량 1.5중량부)를 광학 시트 전면에 도포한 후 자외선 조사 장치 (Fusion社, 600Watt/inch2)에 type-D bulb를 장착하여 구조층 방향에서 300mJ/cm2을 조사하여 제조하였다.
실시예 10
상기 실시예 1에서 실리콘 아크릴레이트를 제외하고, 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 50.5중량부로 하여 광학 시트를 제조한 후 스프레이 방식으로 실리콘 아크릴레이트 및 광개시제로 diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide을 포함하는 경화성 조성물(실리콘 아크릴레이트 함량 100중량부일 때, 광개시제 함량 1.5중량부)를 광학 시트 전면 및 기재층에 도포 한 후 자외선 조사 장치 (Fusion社, 600Watt/inch2)에 type-D bulb를 장착하여 기재층 방향에서 900mJ/cm2을 조사하여 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 실리콘 아크릴레이트를 사용하지 않은 조성물을 이용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학시트를 제조하였다.
비교예 2
실시예 4에서 실리콘 아크릴레이트를 사용하지 않은 조성물을 이용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학시트를 제조하였다.
비교예 3
실시예 5에서 실리콘 아크릴레이트를 사용하지 않은 조성물을 이용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학시트를 제조하였다.
비교예 4
실시예 8에서 실리콘 아크릴레이트를 사용하지 않은 조성물을 이용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학시트를 제조하였다.
상기 각 실시예 및 비교예에서 내스크래치성, 마찰력 및 휘도를 다음과 같이 측정하였다.
(1) 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 1과 같다. 손상의 정도는 육안 판단하였으며, 기준은 다음과 같다.
내스크래치성 나쁨 × < △ < ○ < ◎ 내스크래치성 우수
(2) 마찰력
상기 실시예 및 비교예의 광학 시트를 Toyoseiki社의 마찰력 테스트 장치에 의해 200g의 표준 무게를 가지는 SLED를 사용하여 마찰력을 측정하였으며, 그 결과는 다음 표 1과 같다.
(3) 휘도
상기 실시예 및 비교예의 광학 시트를 17인치 액정디스플레이용 백라이트 유닛에 장착하여 TOPCON社의 BM-7 휘도계를 이용하여 지정된 13Point 휘도를 측정하여 평균한 값으로 휘도를 나타내었으며, 그 결과는 다음 표 1과 같다.
표 1
Figure PCTKR2009001124-appb-T000001
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 광학 시트는 구조 층의 내스크래치성이 매우 우수한 것을 볼 수 있다. 구조층의 형상 차이로 인한 휘도 변화 및 마찰력 변화 이외에, 슬립성을 부여하는 실리콘 아크릴레이트의 함량이 낮을수록 내스크래치성이 저하되며, 실리콘 아크릴레이트의 함량이 증가될수록 휘도 저하 현상이 나타난 것을 볼 수 있다.
이로써 본 발명의 광학 시트는 외부충격 시 구조물의 손상 없이 휘도 저하를 일으키지 않는 슬립성을 부여하는 경화성 수지를 포함함으로써 외부 충격의 마찰력을 낮추어서, 외부 충격에 유연하게 대처할 수 있으며 쉽게 손상되지 않는다는 것을 알 수 있다.
<우레탄 아크릴레이트 올리고머의 합성예>
합성예 1
오일배스, 온도계, 환류냉각기, 적가펀넬이 설치된 1000ml 4구 플라스크에 에테르 계열의 폴리올(PPG, BASF사 Lupranol 1100) 0.195몰, 1,6-헥산디올을 0.243몰, 반응 촉매인 디부틸틴디라우레이트 0.03g을 투입하여 약 70~80℃에서 30분 교반하여 혼합시킨 후 디페닐메탄디이소시아네이트 0.730몰을 약 1시간 간격으로 2내지 3단계로 나누어 첨가하여 총 약 5시간 가량 반응을 진행하여 말단이 이소시아네이트로 되어있는 우레탄 프리폴리머를 제조하였다. 이때 말단이 이소시아네이트로 되어있는 프리폴리머의 R(N=C=O/OH, 이소시아네이트기와 하이드록시기와의 비율)값은 약 1.66이며, 또한 우레탄 프리폴리머의 HS(Hard Segment)/SS(Soft Segment)의 비는 1/1.32 정도이다.
이후 비닐그룹의 열중합을 막기 위해 반응기의 온도를 약 50℃로 떨어뜨린 후 여기에 히드록시에틸 아크릴레이트 0.657몰을 첨가하여 이소시아네이트기들이 완전히 소모될 때까지 4~6시간 동안 교반하였다. FT-IR 스펙트럼을 이용하여 2270 cm-1 부근의 N=C=O의 특성피크로 잔여 이소시아네이트가 없는 것을 확인하여 반응을 종결하여 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 얻었다.
합성예 2
상기 합성예 1에서 HS(Hard Segment)/SS(Soft Segment)의 비가 1/1.51 정도가 되도록 폴리올, 사슬연장제 및 디페닐메탄디이소시아네이트의 비율을 조절하여 얻어진 우레탄 프리폴리머를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 제조하였다.
합성예 3
상기 합성예 1에서 HS(Hard Segment)/SS(Soft Segment)의 비가 1/2.65 정도가 되도록 폴리올, 사슬연장제 및 디페닐메탄디이소시아네이트의 비율을 조절하여 얻어진 우레탄 프리폴리머를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 제조하였다.
합성예 4
상기 합성예 1에서 HS(Hard Segment)/SS(Soft Segment)의 비가 1/3.9정도가 되도록 폴리올, 사슬연장제 및 디페닐메탄디이소시아네이트의 비율을 조절하여 얻어진 우레탄 프리폴리머를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 우레탄 아크릴레이트 올리고머를 제조하였다.
실시예 11
전체조성 100중량부에 대해서, 상기 합성예 1에서 제조하여 얻은 우레탄아크릴레이트 75중량부, 페녹시에틸메타크릴레이트 (Sartomer, SR340) 9중량부, 페녹시에틸아크릴레이트(Sartomer, SR339) 10중량부, 광개시제 2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐포스핀옥사이드 1.5중량부, 광개시제 메틸벤조일포메이트 1.5중량부, 첨가제 bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebacate 2.5중량부, 실리콘 아크릴레이트 0.5 중량부를 혼합하여 60℃에서 1시간 혼합하여 조성물을 제조하였다. 그 후, 기재층인 폴리에틸렌테레프탈레이트(KOLON社, 188) 일면에 도포하여 35의 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 12
상기 실시예 11에서 종단면이 반원형이고, 피치가 50㎛, 높이가 27㎛인 렌티큘러 렌즈를 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
실시예 13
상기 실시예 11에서 피크 부분이 유선형인 프리즘이고, 피치가 50㎛(프리즘 종단면에서 유선형 부분의 가장 긴 너비는 3㎛), 높이가 27㎛인 선형 프리즘을 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
실시예 14
상기 실시예 11에서 종단면이 오각형이고, 꼭지각이 95°, 피치가 50㎛, 높이가 27㎛인 선형 프리즘을 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
실시예 15
상기 실시예 11에서 종단면이 반원형이고, 피치가 50㎛, 높이가 27㎛인 곡선형 프리즘을 형성시켜 광학 시트를 제조하였다.
실시예 16
상기 실시예 11에서 합성예 2에서 수득한 우레탄 아크릴레이트를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학 시트를 제조하였다.
실시예 17
상기 실시예 11에서 합성예 3에서 수득한 우레탄 아크릴레이트를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학 시트를 제조하였다.
실시예 18
상기 실시예 11에서 합성예 4에서 수득한 우레탄 아크릴레이트를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학 시트를 제조하였다.
실시예 19
상기 실시예 11에서 합성예 1에서 수득한 우레탄 아크릴레이트를 사용하고, 기재층으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(KOLON社, 두께 125㎛)를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학 시트를 제조하였다.(D=152㎛)
실시예 20
상기 실시예 11에서 합성예 1에서 수득한 우레탄 아크릴레이트를 사용하고, 기재층으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(KOLON社, 두께 250㎛)를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학 시트를 제조하였다.(D=277㎛)
비교예 5
광학 시트로서 3M社의 BEF 프리즘 필름을 사용하였다.
비교예 6
광학 시트로서 두산社의 Brtie-200 프리즘 필름을 사용하였다.
비교예 7
광학 시트로서 LG社의 LES-T2 프리즘 필름을 사용하였다.
비교예 8
실시예 11에서 실리콘 아크릴레이트를 사용하지 않은 조성을 이용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 광학시트를 제조하였다.
상기 실시예 11-20 및 비교예 5-8에서 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 50인 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
(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
(3) 밀착성
BLU위에 100g의 추를 5초 동안 올려놓은 후 추를 제거 했을 때 시트 간 밀착발생 유무로 판단한다. 밀착 정도는 육안 판단하였으며, 기준은 다음과 같다.
밀착성 나쁨(시트간 밀착발생) × < △ < ○ < ◎ 밀착성 우수(시트간 밀착발생 없음)
표 2
Figure PCTKR2009001124-appb-T000002
상기 표 2에서와 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.
한편, 슬립성을 부여하는 실리콘 아크릴레이트를 사용하지 않는 경우 시트간밀착이 발생되어 불리함을 알 수 있다.

Claims (15)

  1. 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 포함하는 광학 시트.
  2. 표면이 구조화되고,
    분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 포함하는 광학 시트.
  3. 제 2 항에 있어서, 구조화된 표면의 상면에서 평면압자를 이용하여 0.2031mN/sec의 가압속도로 최대압축력 1gf 될 때까지 가압하고, 최대압축력에 도달했을 때 5초 동안 멈추어 압축한 후 압축력을 해제하였을 경우, 하기 수학식 1로 표현되는 탄성회복률이 85% 이상인 것을 특징으로 하는 광학 시트.
    수학식 1
    Figure PCTKR2009001124-appb-I000009
    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.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 기재층;
    및 상기 기재층 상에 형성되고, 표면이 구조화된 구조층을 포함하며,
    상기 구조층은 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층인 것임을 특징으로 하는 광학 시트.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 기재층;
    상기 기재층 상에 형성되고, 표면이 구조화된 구조층; 및
    상기 구조층 상에 형성되고, 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    기재층의 구조층이 형성되지 않은 다른 일면에 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  7. 제 5 항에 있어서,
    표면이 구조화된 구조층은 분자쇄에 슬립성을 갖는 원소를 함유하는 수지 경화층인 것임을 특징으로 하는 광학 시트.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    슬립성을 갖는 원소는 F 또는 Si인 것임을 특징으로 하는 광학 시트.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    수지 경화층은 F 또는 Si를 포함하는 경화성 수지로부터 형성된 것임을 특징으로 하는 광학 시트.
  10. 제 9 항에 있어서,
    경화성 수지는 유기규소화합물 또는 불소계 아크릴레이트 중 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것임을 특징으로 하는 광학 시트.
  11. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    구조층은 종단면이 다각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형, 반타원형인 다면체 형상일 수 있으며, 또는 종단면이 다각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형, 반타원형인 기둥 형상일 수 있으며, 또는 종단면이 다각형, 피크가 유선형인 다각형, 반원형, 반타원형인 곡선 기둥 형상 중 선택된 한 가지 이상의 패턴이 다수로 형성된 것을 특징으로 하는 광학 시트.
  12. 제 2 항에 있어서,
    수학식 1로 표현되는 탄성회복률이 90% 이상인 광학 시트.
  13. 제 2 항 또는 제 12 항에 있어서, D1 은 다음의 수학식 2를 만족하는 것임을 특징으로 하는 광학 시트.
    수학식 2
    Figure PCTKR2009001124-appb-I000010
    상기 식에서, D는 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이를 의미한다.
  14. 제 2 항 또는 제 12 항에 있어서, D1 은 다음의 수학식 3을 만족하는 것임을 특징으로 하는 광학 시트.
    수학식 3
    Figure PCTKR2009001124-appb-I000011
    상기 식에서 D는 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이를 의미한다.
  15. 제 2 항 또는 제 12 항에 있어서, D1 은 다음의 수학식 4를 만족하는 것임을 특징으로 하는 광학 시트.
    수학식 4
    Figure PCTKR2009001124-appb-I000012
    상기 식에서 D는 외부압력이 가해지지 않은 상태의 광학 시트의 높이를 의미한다.
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