JP2024513301A - 耐衝撃性及び屈曲特性に優れた光学フィルム及びこれを含む表示装置 - Google Patents

耐衝撃性及び屈曲特性に優れた光学フィルム及びこれを含む表示装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、光透過性基材；及びバッファー層；を含み、最大復元長さが４０ｍｍ乃至１００ｍｍである光学フィルム及びこのような光学フィルムを含む表示装置を提供する。

Description

本発明は、耐衝撃性に優れ、フォールディング後の復元力が改善された光学フィルム及びこれを含む表示装置に関する。
近年、表示装置の薄型化、軽量化、及びフレキシブル化により、カバーウィンドウとして、ガラスの代わりに光学フィルムを使用することが検討されている。光学フィルムが表示装置のカバーウィンドウとして使用されるためには、優れた光学的特性及び機械的特性を有さなければならない。
したがって、不溶性、耐化学性、耐熱性、耐放射線性及び低温特性などの機械的特性に優れながらも光学特性に優れたフィルムを開発する必要があり、また、カバーウィンドウなどのフレキシブルウィンドウ部材として活用するとき、屈曲特性及び耐衝撃性などに優れ、フォールディング時にフォールディング跡が残らない光学フィルムの開発が要求される実情がある。
光学フィルムのうち、代表的にポリイミド（ＰＩ）系樹脂は、不溶性、耐化学性、耐熱性、耐放射線性、低温特性、屈曲特性及び耐衝撃性などに優れ、自動車材料、航空素材、宇宙船素材、絶縁コーティング剤、絶縁膜、保護フィルムなどとして使用されている。
そこで、本発明の一実施例は、新規のバッファー層を含むことによって、フォールディング跡が改善され、耐衝撃性が補強された光学フィルムを提供しようとする。
また、本発明の他の一実施例は、フォールディング跡が改善され、耐衝撃性が補強された光学フィルムを含む表示装置を提供しようとする。
本発明の一実施例は、光透過性基材；及びバッファー層；を含み、最大復元長さ（ｍａｘｉｍｕｍ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｌｅｎｇｔｈ）が４０ｍｍ乃至１００ｍｍである光学フィルムを提供する。
前記最大復元長さは、前記光学フィルムから取得した横５０ｍｍ×縦１００ｍｍサイズの測定サンプルを縦方向に直径１０ｍｍの円筒シリンダーに巻いて固定し、前記シリンダーに固定した前記測定サンプルを６０℃／９０ＲＨ％で２４時間放置した後、前記測定サンプルを前記シリンダーから解除してから平らな面上に立てた後、２５℃／５０ＲＨ％で２４時間再放置したとき、前記平らな面の垂直方向から見下ろした前記測定サンプルの形態が、一端と他端とが重なる円を描く場合は円の最大直径として定義され、前記測定サンプルの一端と他端とが重ならない弧を描く場合は弧の最大直線距離として定義される。
前記バッファー層は、ウレタンアクリレート樹脂を含むことができる。
前記バッファー層は、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂を含むことができる。
前記ウレタンアクリレートシロキサン樹脂は、下記化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物；下記化学式２で表されるアルコキシシラン化合物；及び下記化学式３で表されるジオール化合物；を含む組成物によって形成され得る。
前記化学式１において、Ｒ１は、Ｃ１～Ｃ８の脂肪族又は芳香族炭化水素に由来する官能基で、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立してＣ１～Ｃ６の線状、分岐状又は脂環式アルキレン基で、Ｒ４は、アクリレート基又はメタクリレート基で、ｎは、１乃至３の整数である。
［化学式２］
Ｒ５ ｍＳｉ（ＯＲ６）４－ｍ
前記化学式２において、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立してＣ１～Ｃ８の脂肪族又は芳香族炭化水素に由来する官能基で、ｍは、０乃至３の整数である。
［化学式３］
ＨＯ－Ｒ７－ＯＨ
前記化学式３において、Ｒ７は、Ｃ１～Ｃ６の脂肪族又は芳香族炭化水素に由来する官能基である。
前記Ｒ４は、ヒドロキシ基（－ＯＨ）を含むアクリレート基であり得る。
前記Ｒ４は、２－ヒドロキシエチルアクリレート（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ、２－ＨＥＡ）及び４－ヒドロキシブチルアクリレート（４－ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ、４－ＨＢＡ）のうち一つに由来するアクリレート基であり得る。
前記アルコキシシラン化合物は、テトラアルコキシシラン（Ｔｅｔｒａａｌｋｏｘｙ ｓｉｌａｎｅ）を含むことができる。
前記ジオール化合物は、エチレングリコール（ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）を含むことができる。
前記バッファー層は、１０μｍ乃至１５０μｍの厚さを有することができる。
前記光透過性基材は、１０μｍ乃至１００μｍの厚さを有することができる。
前記光学フィルムは、３，６００ＭＰａ乃至４，７００ＭＰａの弾性モジュラスを有することができる。
前記光学フィルムは、１２ｍＮを基準にして、６０％乃至１００％の復元率（ｎＩＴ）を有することができる。
前記光学フィルムは、ハードコーティング層をさらに含むことができる。
前記ハードコーティング層は、０．１μｍ乃至１０μｍの厚さを有することができる。
本発明の他の一実施例は、表示パネル；及び前記表示パネル上に配置された前記光学フィルム；を含む表示装置を提供する。
本発明の一実施例によると、バッファー層を含むことによって、フォールディング時にもフォールディング跡が発生しないか、フォールディング跡が迅速に復元され、耐衝撃性に優れた光学フィルムを提供することができる。
また、本発明の一実施例によると、フォールディング跡が視認されない光学フィルムを提供することができる。
本発明の他の一実施例は、フォールディング跡が改善された光学フィルムを含む表示装置を提供することができる。
本発明の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の他の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。 最大復元長さを測定する方法を説明するフローチャートである。 ハードコーティング層をさらに含む本発明の他の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。 ハードコーティング層をさらに含む本発明の他の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。 ハードコーティング層をさらに含む本発明の他の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の更に他の一実施例に係る表示装置の一部に対する断面図である。 図７の「Ｐ」部分に対する拡大断面図である。
以下では、添付の図面を参照して本発明の各実施例を詳細に説明する。ただし、下記で説明する各実施例は、本発明の明確な理解を促進するための例示的な目的で提示されるものに過ぎず、本発明の範囲を制限しない。
本発明の各実施例を説明するための図面に示した形状、大きさ、比率、角度、個数などは、例示的なものであるので、本発明が図面に示した事項に限定されることはない。明細書全体にわたって同一の構成要素は、同一の参照符号で称され得る。本発明を説明するにおいて、関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にし得ると判断される場合、それについての詳細な説明は省略する。
本明細書で言及した「含む」、「有する」、「構成される」などが使用される場合、「～のみ」という表現が使用されない以上、他の部分が追加され得る。構成要素が単数で表現された場合、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む。また、構成要素を解釈するにおいて、別途の明示的な記載がないとしても、誤差範囲を含むものと解釈する。
位置関係に対する説明において、例えば、「～上に」、「～上部に」、「～下部に」、「～横に」などのように二つの部分の位置関係が説明される場合、「直ぐ」又は「直接」という表現が使用されない以上、二つの部分の間に一つ以上の他の部分が位置し得る。
空間的に相対的な用語である「下（ｂｅｌｏｗ、ｂｅｎｅａｔｈ）」、「下部（ｌｏｗｅｒ）」、「上（ａｂｏｖｅ）」、「上部（ｕｐｐｅｒ）」などは、図面に示しているように、一つの素子又は構成要素と他の素子又は構成要素との相関関係を容易に記述するために使用され得る。空間的に相対的な用語は、図面に示している方向に加えて、使用時又は動作時に素子の互いに異なる方向を含む用語として理解しなければならない。例えば、図面に示している素子をひっくり返す場合、他の素子の「下（ｂｅｌｏｗ）」又は「下（ｂｅｎｅａｔｈ）」と記述された素子は、他の素子の「上（ａｂｏｖｅ）」に置かれ得る。よって、例示的な用語である「下」は、下と上の方向を全て含むことができる。同様に、例示的な用語である「上」は、上と下の方向を全て含むことができる。
時間関係に対する説明において、例えば、「～後に」、「～に続いて」、「～次に」、「～前に」などのように時間的先後関係が説明される場合、「直ぐ」又は「直接」という表現が使用されない以上、連続的でない場合も含むことができる。
「第１」、「第２」などが多様な構成要素を叙述するために使用されるが、これらの構成要素は、これらの用語によって制限されない。これらの用語は、ただ一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。よって、以下で言及する第１構成要素は、本発明の技術的思想内で第２構成要素であってもよい。
「少なくとも一つ」という用語は、一つ以上の関連項目から提示可能な全ての組み合わせを含むものと理解しなければならない。例えば、「第１項目、第２項目及び第３項目のうち少なくとも一つ」の意味は、第１項目、第２項目又は第３項目のそれぞれのみならず、第１項目、第２項目及び第３項目のうち２個以上から提示され得る全ての項目の組み合わせを意味し得る。
本発明の多くの実施例のそれぞれの特徴が部分的に又は全体的に互いに結合又は組み合わせ可能で、技術的に多様な連動及び駆動が可能であり、各実施例が互いに対して独立的に実施可能であってもよく、連関関係で共に実施されてもよい。
図１は、本発明の一実施例に係る光学フィルムの断面図で、図２は、本発明の他の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。
本発明の一実施例は、光学フィルムを提供する。本発明の一実施例に係る光学フィルムは、光透過性基材１１０及びバッファー層１２０を含む。図１に示したように、本発明の光学フィルムにおいては、光透過性基材１１０の下面にバッファー層１２０が形成され得る。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、図２に示したように、本発明の光学フィルムは、光透過性基材１１０の上面にバッファー層１２０が形成されてもよい。又は、図面には示していないが、光透過性基材１１０の上面及び下面の全てにバッファー層１２０が配置されてもよい。バッファー層１２０は、必要によって任意の位置に配置されてもよく、光透過性基材１１０とバッファー層１２０との間に更に他の層が形成されてもよい。ただし、バッファー層１２０が光透過性基材１１０の上面に形成される場合、バッファー層１２０の硬度が低くなり、光学フィルムの耐久性及び耐スクラッチ性が低下し得るので、バッファー層１２０は、光透過性基材１１０の下面に形成されることがさらに好ましい。
本発明の一実施例に係る光透過性基材１１０としては、光が透過し得るものであればいずれも使用可能である。例えば、光透過性基材１１０は、ガラス又は高分子樹脂を含むことができる。特に、高分子樹脂は、屈曲特性及び耐衝撃性などに優れるので、フレキシブル表示装置のカバーウィンドウとして使用するのに適している。
高分子樹脂は、フィルムに固形分粉末の形態、溶液に溶解されている形態、溶液に溶解した後で固体化したマトリックスの形態などの多様な形状及び形態で含まれてもよく、本発明と同一の反復単位を含む樹脂であれば、形状及び形態を問わず、いずれも本発明の高分子樹脂と同一のものとして見なすことができる。一般に、フィルム内の高分子樹脂は、高分子樹脂溶液を塗布した後、乾燥させて固体化したマトリックスの形態で存在し得る。
本発明の一実施例に係る高分子樹脂としては、光透過性樹脂であればいずれも使用可能である。例えば、高分子樹脂は、シクロオレフィン系誘導体、セルロース系高分子、エチレン酢酸ビニル系共重合体、ポリエステル系高分子、ポリスチレン系高分子、ポリアミド系高分子、ポリアミドイミド系高分子、ポリエーテルイミド系高分子、ポリアクリル系高分子、ポリイミド系高分子、ポリエーテルスルホン系高分子、ポリスルホン系高分子、ポリエチレン系高分子、ポリプロピレン系高分子、ポリメチルペンテン系高分子、ポリ塩化ビニル系高分子、ポリ塩化ビニリデン系高分子、ポリビニルアルコール系高分子、ポリビニルアセタール系高分子、ポリエーテルケトン系高分子、ポリエーテルエーテルケトン系高分子、ポリメチルメタクリレート系高分子、ポリエチレンテレフタレート系高分子、ポリブチレンテレフタレート系高分子、ポリエチレンナフタレート系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリウレタン系高分子及びエポキシ系高分子から選ばれた少なくとも一つを含むことができる。好ましくは、本発明の一実施例に係る高分子樹脂は、ポリイミド系高分子、ポリアミド系高分子及びポリアミド－イミド系高分子のうち少なくとも一つを含むことができる。
本発明の一実施例によると、光透過性基材１１０は、ポリイミド系基材、ポリアミド系基材及びポリアミド－イミド系基材のうちいずれか一つであり得る。しかし、本発明の一実施例がこれに限定されることはなく、光透過性を有する基材であれば、本発明の一実施例に係る光透過性基材１１０になり得る。
本発明の一実施例によると、光学フィルムは、光学フィルムの最大復元長さが４０ｍｍ乃至１００ｍｍである。
前記最大復元長さは、前記光学フィルムから取得した横５０ｍｍ×縦１００ｍｍサイズの測定サンプルを縦方向に直径１０ｍｍの円筒シリンダーに巻いて固定し、前記シリンダーに固定した前記測定サンプルを６０℃／９０ＲＨ％で２４時間放置した後、前記測定サンプルを前記シリンダーから解除してから平らな面上に立てた後、２５℃／５０ＲＨ％で２４時間再放置したとき、前記平らな面の垂直方向から見下ろした前記測定サンプルの形態が、一端と他端とが重なる円を描く場合は円の最大直径として定義され、前記測定サンプルの一端と他端とが重ならない弧を描く場合は弧の最大直線距離として定義される。
以下では、図面を参照して、本発明の最大復元長さをより詳細に説明する。
図３は、最大復元長さを測定する方法を説明するフローチャートである。
図３において、（ａ）は、円筒シリンダーを示したもので、（ｂ）は、測定サンプルを円筒シリンダーに巻いて固定したことを示したもので、（ｃ）は、シリンダーから測定サンプルを解除し、平らな面上に立てたことを示したもので、（ｄ）及び（ｅ）は、測定サンプルの最大直径を測定することを示したものである。
図３に示したように、６０℃／９０ＲＨ％で２４時間にわたってシリンダーに固定した後、解除してから平らな面上に立てると、測定サンプルは再び元の状態に戻ろうとする。しかし、光学フィルムの弾性及び柔軟性が不足するほど、測定サンプルは回復できず、巻かれた円の形態を描くようになり、弾性及び柔軟性に優れた光学フィルムの測定サンプルは緩やかな弧の形態を描くようになる。このとき、円の形態とは、測定サンプルの一端と他端の一定部分以上が互いに重なることを言い、弧の形態とは、一端と他端とが互いに重なり合わないことを言う。測定サンプルが円の形態を描く場合は、該当の円の最大直径を最大復元長さと言い、測定サンプルが弧の形態を描く場合は、該当の弧上に存在する互いに異なる二つの点の最大直線距離を最大復元長さと言う。
本発明の一実施例によると、光学フィルムの最大復元長さが４０ｍｍ未満である場合、フォールディング後の光学フィルムの復元率が低いので、フレキシブル表示装置のカバーウィンドウとして使用するのに困難がある。また、フォールディング跡が発生し、視認性が低下する。
本発明の一実施例によると、光学フィルムが４０ｍｍ乃至１００ｍｍの最大復元長さを有するためにバッファー層１２０を含む。バッファー層１２０は、光透過性基材１１０の両面のうち少なくとも一つの面上に形成され得る。バッファー層１２０は、光透過性基材１１０の上面方向に形成されてもよく、下面方向に形成されてもよく、上面及び下面方向に形成されてもよい。耐久性及び耐スクラッチ性を向上させるために、下面方向にバッファー層１２０が形成されることが好ましい。バッファー層１２０は、光透過性基材１１０と直接接することもでき、バッファー層１２０と光透過性基材１１０との間に更に他の層が配置されてもよい。
本発明の一実施例によると、バッファー層１２０は、ウレタンアクリレート樹脂を含むことができる。
本発明の一実施例によると、バッファー層１２０は、好ましくは、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂を含むことができる。
本発明の一実施例によると、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂は、下記化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物；下記化学式２で表されるアルコキシシラン化合物；及び下記化学式３で表されるジオール化合物；を含む組成物によって形成され得る。
前記化学式１において、Ｒ１は、Ｃ１～Ｃ８の脂肪族又は芳香族炭化水素に由来する官能基で、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立してＣ１～Ｃ６の線状、分岐状又は脂環式アルキレン基で、Ｒ４は、アクリレート基又はメタクリレート基で、ｎは、１乃至３の整数である。
［化学式２］
Ｒ５ ｍＳｉ（ＯＲ６）４－ｍ
前記化学式２において、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立してＣ１～Ｃ８の脂肪族又は芳香族炭化水素に由来する官能基で、ｍは、０乃至３の整数である。
［化学式３］
ＨＯ－Ｒ７－ＯＨ
前記化学式３において、Ｒ７は、Ｃ１～Ｃ６の脂肪族又は芳香族炭化水素に由来する官能基である。
本発明に係るバッファー層１２０が、前記化学式１乃至３で表される各化合物を含む組成物によって形成されるウレタンアクリレートシロキサン樹脂を含むことによって、バッファー層１２０を含む光学フィルムは、４０ｍｍ乃至１００ｍｍの最大復元長さを有することができる。
より具体的には、本発明に係るウレタンアクリレートシロキサン樹脂が、化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物を含むことによって、バッファー層１２０は、表示装置のフォールディング時、光学フィルムの下部の内部基板に加えられる引張力又は圧縮力を緩衝させる役割をすることによって、フォールディング時に発生するフォールディング跡を減少させることができる。
本発明に係るウレタンアクリレートシロキサン樹脂が、化学式２で表されるアルコキシシラン化合物を含むことによって、バッファー層１２０に適切な硬度を与えることができ、それによって、外力による光学フィルムの変形を最小化することができる。
本発明に係るウレタンアクリレートシロキサン樹脂が、化学式３で表されるジオール化合物を含むことによって、バッファー層１２０の柔軟性を極大化させ、弾性を付与することができ、また、光透過性基材１１０上にバッファー層１２０をコーティングするとき、コーティング面の平滑度を向上させることができる。それによって、光学フィルムのフォールディング時、光透過性基材１１０からバッファー層１２０が剥離されることを防止し、光学フィルムのフォールディング信頼性を向上させることができる。
本発明の一実施例によると、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂を形成する組成物は、化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物及び化学式２で表されるアルコキシシラン化合物を９：１乃至５：５のモル比で含むことができる。好ましくは、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂を形成する組成物は、化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物及び化学式２で表されるアルコキシシラン化合物を８：２乃至６：４のモル比で含むことができる。
化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物及び化学式２で表されるアルコキシシラン化合物が、９：１のモル比である場合よりも、化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物のモル量が大きい、例えば、１０：０のモル比であり、化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物のみを含む場合は、バッファー層１２０の硬度特性が非常に低下するので硬くなくなり、柔らかいバッファー層１２０を形成するので、外部衝撃による復元力が低下するという問題が発生し得る。また、化学式２で表されるアルコキシシラン化合物なしで、化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物のみを含む場合は、重合反応自体が著しく低下するという問題がある。
その一方で、化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物及び化学式２で表されるアルコキシシラン化合物が、５：５のモル比である場合よりも、化学式２で表されるアルコキシシラン化合物のモル量が大きい場合、バッファー層１２０の柔軟性が低下するので非常に硬くなり、フィルムのコーティング層として使用するときにバッファー層１２０が割れるおそれがあり、また、バッファー層１２０の弾性が低下するので、復元力が低下するという問題がある。
したがって、バッファー層１２０に適当な硬度及び弾性を与えるためには、化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物及び化学式２で表されるアルコキシシラン化合物が９：１乃至５：５のモル比で含まれなければならない。
本発明の一実施例によると、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂を形成する組成物は、「化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物及び化学式２で表されるアルコキシシラン化合物全体」及び「化学式３で表されるジオール化合物」を８：２乃至３：７のモル比で含むことができる。
「化学式３で表されるジオール化合物」に対する「化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物及び化学式２で表されるアルコキシシラン化合物全体」のモル比が８：２より大きい場合、バッファー層１２０の柔軟性及び弾性が低下し、フォールディング時にバッファー層１２０が割れたり、クラックが発生し得るという問題がある。また、バッファー層１２０のコーティング面の平滑度が減少し、光透過性基材１１０からバッファー層１２０が剥離される現象が発生することもある。
その一方で、「化学式３で表されるジオール化合物」に対する「化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物及び化学式２で表されるアルコキシシラン化合物全体」のモル比が５：５より小さい場合、低硬度の柔らかいバッファー層１２０を形成するので、外部衝撃に対する復元力が低下するという問題が発生し得る。
本発明の一実施例によると、化学式１のＲ４は、ヒドロキシ基（－ＯＨ）を含むアクリレート基であり得る。具体的には、例えば、Ｒ４は、２－ヒドロキシエチルアクリレート（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ、２－ＨＥＡ）及び４－ヒドロキシブチルアクリレート（４－ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ、４－ＨＢＡ）のうち一つに由来するアクリレート基であり得る。
本発明の一実施例によると、化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物は、下記化学式４で表されるシラン化合物、及び下記化学式５で表されるシラン化合物のうち少なくとも一つのシラン化合物を含むことができる。
本発明の一実施例によると、化学式２で表されるアルコキシシラン化合物は、テトラアルコキシシラン（Ｓｉ（ＯＲ６）４、Ｔｅｔｒａａｌｋｏｘｙ ｓｉｌａｎｅ）を含むことができる。ウレタンアクリレートシロキサン樹脂を形成する組成物がテトラアルコキシシランを含むことによって、バッファー層１２０に適切な硬度を付与し、外力による光学フィルムの変形を最小化することができる。その一方で、トリアルコキシシラン又はジアルコキシシランを含む場合は、バッファー層１２０の硬度向上が低調となり、外力による光学フィルムの変形程度が増加し得る。
本発明の一実施例によると、化学式３で表されるジオール化合物は、エチレングリコールを含むことができる。ウレタンアクリレートシロキサン樹脂を形成する組成物がエチレングリコールを含むことによって、バッファー層１２０の柔軟性が増加し、優れた弾性を有することができる。それによって、光学フィルムの最大復元長さが改善され得る。
本発明の一実施例によると、光透過性基材１１０は、１０μｍ乃至１００μｍの厚さを有することができる。光透過性基材１１０の厚さが１０μｍ未満である場合は、耐久性及び耐熱性が減少し、カバーウィンドウとして使用するのに不適切である。その一方で、光透過性基材１１０の厚さが１００μｍ超過である場合は、光学フィルムの厚さが過度に厚くなるので、フォールディング時の最小曲率半径が増加し、光学フィルムの屈曲特性が低下し、光透過率の減少によって視認性が減少する。
本発明の一実施例によると、バッファー層１２０は、１０μｍ乃至１５０μｍの厚さを有することができる。バッファー層１２０の厚さが１０μｍ未満である場合は、バッファー層１２０のフォールディング跡及び耐衝撃性の改善効果が微々たるものとなる。その一方で、バッファー層１２０の厚さが１５０μｍ超過である場合は、光学フィルムの厚さが過度に厚くなるので、フォールディング時の最小曲率半径が増加し、光学フィルムの屈曲特性が低下する。
本発明の一実施例によると、本発明の光学フィルムは、３，６００ＭＰａ乃至４，７００ＭＰａの弾性モジュラスを有することができる。
光学フィルムの弾性モジュラスは、１２ｍＮ／１２ｓ／Ｃｒｅｅｐ ５ｓ／２４℃、４０ＲＨ％の条件でナノインデンテーション（Ｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ）（Ｆｉｓｃｈｅｒ社、ＨＭ２０００モデル）を用いて測定することができる。
本発明の一実施例に係る光学フィルムは、１２ｍＮを基準にして、６０％乃至１００％の復元率（ｎＩＴ）を有することができる。光学フィルムの復元率（１２ｍＮ）は、１２ｍＮ／１２ｓ／Ｃｒｅｅｐ ５ｓ／２４℃、４０ＲＨ％の条件でナノインデンテーション（Ｆｉｓｃｈｅｒ社、ＨＭ２０００モデル）を用いて測定することができる。復元率（１２ｍＮ）の測定時、バッファー層１２０を下方向とし、光透過性基材１１０を上方向とした状態で、上層基材の物性を測定する方式で実施する。本発明の光学フィルムは、バッファー層１２０を含むことによって、６０％以上の復元率（ｎＩＴ；１２ｍＮ）を有することができる。
本発明の一実施例に係る光学フィルムは、２２０Ｎ／ｍｍ２乃至３１０Ｎ／ｍｍ２の複合硬度を有することができる。
光学フィルムの複合硬度は、１２ｍＮ／１２ｓ／Ｃｒｅｅｐ ５ｓ／２４℃、４０ＲＨ％の条件でナノインデンテーション（Ｆｉｓｃｈｅｒ社、ＨＭ２０００モデル）を用いて測定することができる。複合硬度の測定時、バッファー層１２０を下方向とし、光透過性基材１１０を上方向とした状態で、上層基材の物性を測定する方式で実施する。
本発明の一実施例に係る光学フィルムは、Ｒ３．５以下のクラックポイントを有することができる。
光学フィルムのクラックポイントは、ＪＵＮＩＬ Ｔｅｃｈ社、ＪＩＲＢＴ－６２０－２ Ｒａｄｉｕｓ Ｂｅｎｄｉｎｇ Ｔｅｓｔｅｒを用いて曲率半径を減少させながら、クラックの発生地点を確認して測定することができる。クラックの発生地点のＲ値がクラックポイントである。
以下では、図４乃至図６を参照して、本発明の他の一実施例を詳細に説明する。図４乃至図５は、ハードコーティング層をさらに含む本発明の他の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。
本発明の他の一実施例によると、光学フィルムは、ハードコーティング層１３０をさらに含むことができる。図４に示したように、本発明の光学フィルムにおいては、バッファー層１２０の上面にハードコーティング層１３０が形成され得る。しかし、本発明がこれに限定されることはなく、図５に示したように、光透過性基材１１０の下面にバッファー層１２０が形成され、光透過性基材１１０の上面にハードコーティング層１３０が形成されてもよい。また、図６に示したように、本発明に係る光学フィルムは、光透過性基材１１０の上面及び下面の全てにバッファー層１２０が形成され、上部バッファー層１２０の上面にハードコーティング層１３０が形成されてもよい。バッファー層１２０及びハードコーティング層１３０は、必要によって任意の位置に任意の数で配置されてもよく、光透過性基材１１０とバッファー層１２０との間、光透過性基材１１０とハードコーティング層１３０との間、又は、バッファー層１２０とハードコーティング層１３０との間に更に他の層が形成されてもよい。
本発明の光学フィルムがハードコーティング層１３０をさらに含むことによって、光学フィルムの耐久性及び耐スクラッチ性などの機械的特性が向上し得る。
本発明の他の一実施例によると、ハードコーティング層１３０は、エポキシ系樹脂、シロキサン系樹脂及びアクリレート系樹脂のうち少なくとも一つを含むことができる。
本発明の他の一実施例によると、ハードコーティング層１３０は、０．１μｍ乃至１０μｍの厚さを有することができる。ハードコーティング層１３０の厚さが０．１μｍ未満である場合は、ハードコーティング層１３０による耐久性及び耐スクラッチ性の向上が低調となる。その一方で、ハードコーティング層１３０の厚さが１０μｍ超過である場合は、光学フィルムの抗力が増加し、フレキシブル表示装置のカバーウィンドウとして使用するのに困難がある。
本発明の一実施例によると、光学フィルムは光透過性を有する。また、光学フィルムはフレキシブル特性を有する。例えば、光学フィルムは、ベンディング（ｂｅｎｄｉｎｇ）特性、フォールディング（ｆｏｌｄｉｎｇ）特性及びローラブル（ｒｏｌｌａｂｌｅ）特性を有する。光学フィルムは、優れた機械的特性及び光学的特性を有することができる。
本発明の一実施例によると、光学フィルムは、光学フィルムが表示パネルを保護するのに十分な程度の厚さを有することができる。例えば、光学フィルムは、２０μｍ乃至３００μｍの厚さを有することができる。
本発明の一実施例に係る光学フィルムは、１００μｍの厚さを基準にして、５．０以下の黄色度を有することができる。また、本発明の一実施例に係る光学フィルムは、１００μｍの厚さを基準にして、４．０以下の黄色度を有することもでき、２．０以下の黄色度を有することもできる。
黄色度は、ＳＰＥＣＴＲＯ ＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲ ＣＭ－３７００／ＫＯＮＩＣＡ ＭＩＮＯＬＴＡ／Ｄ６５、２°、透過率（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）によって測定され得る。
本発明の一実施例に係る光学フィルムは、１００μｍの厚さを基準にして、ＵＶ分光光度計で測定された可視光線領域で８８．００％以上の光透過度を有することができる。また、本発明の一実施例に係る光学フィルムは、５０μｍの厚さを基準にして、９０％以上の光透過度を有することもでき、９１％以上の光透過度を有することもできる。
光透過度は、標準規格ＪＩＳ Ｋ ７３６１によって分光光度計（ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）を用いて波長３６０ｎｍ乃至７４０ｎｍの範囲で測定され得る。分光光度計として、例えば、ヘーズメーター（Ｈａｚｅｍｅｔｅｒ）ＨＭ－１５０／ＭＵＲＡＫＡＭＩ ＣＯＬＯＲ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹが使用され得る。
本発明の一実施例に係る光学フィルムは、１００μｍの厚さを基準にして、２．０以下のヘーズを有することができる。また、本発明の一実施例に係る光学フィルムは、１００μｍの厚さを基準にして、１．０以下のヘーズを有することもでき、０．５以下のヘーズを有することもできる。
ヘーズは、標準規格ＪＩＳ Ｋ ７１３６によって分光光度計を用いて測定され得る。分光光度計として、例えば、ヘーズメーターＨＭ－１５０／ＭＵＲＡＫＡＭＩ ＣＯＬＯＲ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹが使用され得る。
以下、図７及び図８を参照して、本発明の一実施例に係る光学フィルムが使用された表示装置に対して説明する。
図７は、本発明の更に他の一実施例に係る表示装置２００の一部に対する断面図で、図８は、図７の「Ｐ」部分に対する拡大断面図である。
図７を参照すると、本発明の他の一実施例に係る表示装置２００は、表示パネル５０１、及び表示パネル５０１上の光学フィルム１００を含む。
図７及び図８を参照すると、表示パネル５０１は、基板５１０、基板５１０上の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、及び薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と連結された有機発光素子５７０を含む。有機発光素子５７０は、第１電極５７１、第１電極５７１上の有機発光層５７２、及び有機発光層５７２上の第２電極５７３を含む。図７及び図８に示した表示装置２００は有機発光表示装置である。
基板５１０は、ガラス又はプラスチックで製造され得る。具体的には、基板５１０は、高分子樹脂又は光学フィルムなどのプラスチックで製造され得る。図面には示していないが、基板５１０上にバッファー層が配置され得る。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は基板５１０上に配置される。薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）は、半導体層５２０と、半導体層５２０と絶縁され、半導体層５２０の少なくとも一部と重畳するゲート電極５３０と、半導体層５２０と連結されたソース電極５４１と、ソース電極５４１と離隔して半導体層５２０と連結されたドレーン電極５４２とを含む。
図８を参照すると、ゲート電極５３０と半導体層５２０との間にゲート絶縁膜５３５が配置される。ゲート電極５３０上に層間絶縁膜５５１が配置され、層間絶縁膜５５１上にソース電極５４１及びドレーン電極５４２が配置され得る。
平坦化膜５５２は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）上に配置され、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の上部を平坦化させる。
第１電極５７１は、平坦化膜５５２上に配置される。第１電極５７１は、平坦化膜５５２に備えられたコンタクトホールを介して薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と連結される。
バンク層５８０は、第１電極５７１の一部及び平坦化膜５５２上に配置され、画素領域又は発光領域を定義する。例えば、バンク層５８０が複数の画素の間の境界領域にマトリックス構造で配置されることによって、バンク層５８０によって画素領域が定義され得る。
有機発光層５７２は第１電極５７１上に配置される。有機発光層５７２は、バンク層５８０上にも配置され得る。有機発光層５７２は、一つの発光層を含むこともでき、上下に積層された２個の発光層を含むこともできる。このような有機発光層５７２からは、赤色、緑色及び青色のうちいずれか一つの色を有する光が放出されてもよく、白色（Ｗｈｉｔｅ）光が放出されてもよい。
第２電極５７３は有機発光層５７２上に配置される。
第１電極５７１、有機発光層５７２及び第２電極５７３が積層されることによって有機発光素子５７０が構成され得る。
図面には示していないが、有機発光層５７２が白色光を発光する場合、個別画素は、有機発光層５７２から放出される白色光を波長別にフィルタリングするためのカラーフィルターを含むことができる。カラーフィルターは、光の移動経路上に形成される。
第２電極５７３上に薄膜封止層５９０が配置され得る。薄膜封止層５９０は、少なくとも一つの有機膜及び少なくとも一つの無機膜を含むことができ、少なくとも一つの有機膜と少なくとも一つの無機膜とが交互に配置され得る。
以上説明した積層構造を有する表示パネル５０１上に、本発明に係る光学フィルム１００が配置される。
以下、例示的な製造例、実施例及び比較例を参照して本発明をより具体的に説明する。しかし、以下で説明する製造例、実施例及び比較例によって本発明が限定されることはない。
＜製造例１：光透過性基材用高分子樹脂組成物の製造＞
４つ口の二重ジャケット反応槽において、ＴＦＤＢ ８０．０６ｇ（２５０ｍｍｏｌ）（ジアミン系化合物）をジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）（溶媒）に溶解した。これに、１９．８６ｇ（６８ｍｍｏｌ）のＢＰＤＡ（ジアンハイドライド系化合物）を投入し、反応器の温度を２５℃に２時間維持しながら撹拌した。反応が完了すると、６ＦＤＡ（ジアンハイドライド系化合物）１３．３３ｇ（３０ｍｍｏｌ）を入れ、１時間にわたって２５℃で撹拌した。その後、ＴＰＣ ２９．９４５ｇ（１５４ｍｍｏｌ）を投入し、１時間にわたって１５℃で撹拌した。
重合反応が終了した後、前記反応液に、イミド化触媒であるピリジン（ｐｙｒｉｄｉｎｅ、Ｐｙ）（１６．９７ｇ）及び脱水剤である酢酸無水物（ａｃｅｔｉｃ ａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＡＡ）（２１．９７ｇ）を投入した後、温度を８０℃に上げて１時間にわたって撹拌した。これを常温に冷やし、メタノール（３０００ｍｌ）に注ぎながら沈澱を行った。沈殿物をろ過し、白色固体状態の高分子樹脂を獲得した。獲得された高分子樹脂は、固体粉末状態である。製造例１で製造された高分子樹脂は、ポリアミド－イミド高分子樹脂である。
このように獲得された固体粉末状態の高分子樹脂をジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）に１２．７ｗｔ％の濃度で溶解し、高分子樹脂組成物を製造した。
＜製造例２：バッファー層用ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物の製造＞
＜製造例２－１＞
１）下記化学式６で表される化合物（３－（トリエトキシシリル）プロピルイソシアネート、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＥ－９００７）４９５ｇ（２．００モル）、４－ヒドロキシブチルアクリレート（ＯＳＡＫＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社、４－ＨＢＡ）３１７ｇ（２．２０モル）、及びトリエチルアミン１１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラー（Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｔｉｒｒｅｒ）を用いて常温で２４時間にわたって撹拌して反応させた。
２）前記１）段階で得た反応物３５３ｇ（０．９０ｍｍｏｌ）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）２１ｇ（０．１０モル）、Ｈ２Ｏ ２８ｇ、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したウレタンアクリレートシロキサン樹脂の重量平均分子量は２，５１２で、ＰＤＩは１．８である。
＜製造例２－２＞
１）前記化学式６で表される化合物（３－（トリエトキシシリル）プロピルイソシアネート、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＥ－９００７）４９５ｇ（２．００モル）、４－ヒドロキシブチルアクリレート（ＯＳＡＫＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社、４－ＨＢＡ）３１７ｇ（２．２０モル）、及びトリエチルアミン１１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて常温で２４時間にわたって撹拌して反応させた。
２）前記１）段階で得た反応物３１４ｇ（０．８０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）４２ｇ（０．２０モル）、Ｈ２Ｏ ２９ｇ、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したウレタンアクリレートシロキサン樹脂の重量平均分子量は２，７８５で、ＰＤＩは２．１である。
＜製造例２－３＞
１）前記化学式６で表される化合物（３－（トリエトキシシリル）プロピルイソシアネート、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＥ－９００７）４９５ｇ（２．００モル）、４－ヒドロキシブチルアクリレート（ＯＳＡＫＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社、４－ＨＢＡ）３１７ｇ（２．２０モル）、及びトリエチルアミン１１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて常温で２４時間にわたって撹拌して反応させた。
２）前記１）段階で得た反応物２７４ｇ（０．７０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）６２ｇ（０．３０モル）、Ｈ２Ｏ ３０ｇ、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したウレタンアクリレートシロキサン樹脂の重量平均分子量は２，９６５で、ＰＤＩは２．２である。
＜製造例２－４＞
１）前記化学式６で表される化合物（３－（トリエトキシシリル）プロピルイソシアネート、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＥ－９００７）４９５ｇ（２．００モル）、４－ヒドロキシブチルアクリレート（ＯＳＡＫＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社、４－ＨＢＡ）３１７ｇ（２．２０モル）、及びトリエチルアミン１１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて常温で２４時間にわたって撹拌して反応させた。
２）前記１）段階で得た反応物２３５ｇ（０．６０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）８３ｇ（０．４０モル）、Ｈ２Ｏ ３１ｇ、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したウレタンアクリレートシロキサン樹脂の重量平均分子量は２，７５４で、ＰＤＩは１．９である。
＜製造例２－５＞
１）前記化学式６で表される化合物（３－（トリエトキシシリル）プロピルイソシアネート、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＥ－９００７）４９５ｇ（２．００モル）、４－ヒドロキシブチルアクリレート（ＯＳＡＫＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社、４－ＨＢＡ）３１７ｇ（２．２０モル）、及びトリエチルアミン１１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて常温で２４時間にわたって撹拌して反応させた。
２）前記１）段階で得た反応物１９６ｇ（０．５０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）１０４ｇ（０．５０モル）、Ｈ２Ｏ ３２ｇ、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したウレタンアクリレートシロキサン樹脂の重量平均分子量は２，４９８で、ＰＤＩは１．８である。
＜製造例２－６＞
１）前記化学式６で表される化合物（３－（トリエトキシシリル）プロピルイソシアネート、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＥ－９００７）、２－ヒドロキシエチルアクリレート（ＯＳＡＫＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社、２－ＨＥＡ）２５５ｇ（２．２０モル）、及びトリエチルアミン１１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて常温で２４時間にわたって撹拌して反応させた。
２）前記１）段階で得た反応物２５５ｇ（０．７０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）６２ｇ（０．３０モル）、Ｈ２Ｏ ３０ｇ、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したウレタンアクリレートシロキサン樹脂の重量平均分子量は２，８３６で、ＰＤＩは２．０である。
＜製造例２－７＞
１）前記化学式６で表される化合物（３－（トリエトキシシリル）プロピルイソシアネート、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＥ－９００７）４９５ｇ（２．００モル）、４－ヒドロキシブチルアクリレート（ＯＳＡＫＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社、４－ＨＢＡ）３１７ｇ（２．２０モル）、及びトリエチルアミン１１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて常温で２４時間にわたって撹拌して反応させた。
２）前記１）段階で得た反応物２７４ｇ（０．７０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）６２ｇ（０．３０モル）、Ｈ２Ｏ ２４ｇ（１．３３モル）、エチレングリコール（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ社）２０ｇ（０．３３モル）、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したウレタンアクリレートシロキサン樹脂の重量平均分子量は２，４１５で、ＰＤＩは１．６である。
＜製造例２－８＞
１）前記化学式６で表される化合物（３－（トリエトキシシリル）プロピルイソシアネート、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＥ－９００７）４９５ｇ（２．００モル）、４－ヒドロキシブチルアクリレート（ＯＳＡＫＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社、４－ＨＢＡ）３１７ｇ（２．２０モル）、及びトリエチルアミン１１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて常温で２４時間にわたって撹拌して反応させた。
２）前記１）段階で得た反応物２７４ｇ（０．７０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）６２ｇ（０．３０モル）、Ｈ２Ｏ ２１ｇ（１．１７モル）、エチレングリコール（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ社）３１ｇ（０．５０モル）、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したウレタンアクリレートシロキサン樹脂の重量平均分子量は２，２３２で、ＰＤＩは１．４である。
＜製造例２－９＞
１）前記化学式６で表される化合物（３－（トリエトキシシリル）プロピルイソシアネート、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＥ－９００７）４９５ｇ（２．００モル）、４－ヒドロキシブチルアクリレート（ＯＳＡＫＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社、４－ＨＢＡ）３１７ｇ（２．２０モル）、及びトリエチルアミン１１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて常温で２４時間にわたって撹拌して反応させた。
２）前記１）段階で得た反応物２７４ｇ（０．７０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）６２ｇ（０．３０モル）、Ｈ２Ｏ １５ｇ（０．８３モル）、エチレングリコール（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ社）５１ｇ（０．８３モル）、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したウレタンアクリレートシロキサン樹脂の重量平均分子量は２，４８５で、ＰＤＩは１．６である。
＜製造例２－１０＞
１）前記化学式６で表される化合物（３－（トリエトキシシリル）プロピルイソシアネート、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＥ－９００７）４９５ｇ（２．００モル）、４－ヒドロキシブチルアクリレート（ＯＳＡＫＡ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ社、４－ＨＢＡ）３１７ｇ（２．２０モル）、及びトリエチルアミン１１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて常温で２４時間にわたって撹拌して反応させた。
２）前記１）段階で得た反応物２７４ｇ（０．７０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）６２ｇ（０．３０モル）、Ｈ２Ｏ ９ｇ（０．５モル）、エチレングリコール（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ社）７２ｇ（１．１６モル）、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したウレタンアクリレートシロキサン樹脂の重量平均分子量は２，１３２で、ＰＤＩは１．３である。
＜製造例２－１１＞
１）３－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（３－Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌ ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＭ－５０３）２２３ｇ（０．９０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）２１ｇ（０．１０モル）、Ｈ２Ｏ ２８ｇ、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、シロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したシロキサン樹脂の重量平均分子量は６，７３６で、ＰＤＩは２．６である。
＜製造例２－１２＞
１）３－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（３－Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌ ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＭ－５０３）１２４ｇ（０．５０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）１０４ｇ（０．５０モル）、Ｈ２Ｏ ３２ｇ、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、シロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したシロキサン樹脂の重量平均分子量は６，５３２で、ＰＤＩは２．８である。
＜製造例２－１３＞
１）３－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（３－Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌ ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＭ－５０３）９９ｇ（０．４０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）１２５ｇ（０．６０モル）、Ｈ２Ｏ ３２ｇ、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、シロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したシロキサン樹脂の重量平均分子量は６，２８１で、ＰＤＩは２．９である。
＜製造例３：ハードコーティング層用樹脂組成物の製造＞
１）３－メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（３－Ｍｅｔｈａｃｒｙｌｏｘｙｐｒｏｐｙｌ ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ、Ｓｈｉｎｅｔｓｕ社、ＫＢＭ－５０３）２２３ｇ（０．９０モル）、テトラエトキシシラン（ＥＶＯＮＩＫ社、Ｄｙｎａｓｙｌａｎ Ａ）２１ｇ（０．１０モル）、Ｈ２Ｏ ２８ｇ、及びＮａＯＨ ０．１ｇを５００ｍＬのガラス反応器に入れ、メカニカルスターラーを用いて８０℃で８時間にわたって撹拌して反応させ、シロキサン樹脂組成物を収得した。
ＧＰＣを用いて測定したウレタンアクリレートシロキサン樹脂の重量平均分子量は６，７３６で、ＰＤＩは２．６である。
＜実施例１＞
１）前記製造例１の高分子樹脂組成物溶液をキャスティングした。キャスティングのためにキャスティング基板が使用される。キャスティング基板の種類には特別な制限がない。キャスティング基板として、ガラス基板、ステンレス（ＳＵＳ）基板、テフロン（登録商標）基板などが使用され得る。本発明の一実施例によると、キャスティング基板として有機基板が使用され得る。
具体的には、製造例１の高分子樹脂溶液をガラス基板に塗布してキャスティングし、８０℃の熱風で２０分間、１２０℃で２０分間乾燥させることによって光透過性基材を製造した後、製造された光透過性基材をガラス基板から剥離してからフレームにピンで固定した。
光透過性基材が固定されたフレームをオーブンに入れ、２９０℃の等温で３０分の熱風で乾燥させた。その結果、５０μｍの厚さの光透過性基材が完成した。
２）前記製造例２－１のウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物１０ｇ、２－ブタノン（２－ｂｕｔａｎｏｎｅ、ＭＥＫ）１０ｇ、及び１－ベンゾイルシクロヘキサノール（１－ｂｅｎｚｏｙｌｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｌ、ＢＡＳＦ社のＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４）０．１ｇを混合した後、この混合物をメーヤバー（Ｍａｙｅｒ Ｂａｒ）又はアプリケーターを用いて前記１）で製造された光透過性基材上に塗布することによって塗膜を形成した。
ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物が塗布された光透過性基材を１００℃のオーブンで１０分間乾燥させた後、ＵＶ露光（１５０ｍＷ／ｃｍ２、２Ｊ／ｃｍ２）を行い、バッファー層がコーティングされた光学フィルムを製造した。バッファー層の厚さは２０μｍで、このとき、光透過性基材が光学フィルムの上面で、バッファー層が光学フィルムの下面である。
＜実施例２乃至実施例１４＞
実施例１と同一の方法で、ウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物及びバッファー層の厚さのみを異ならせることによって実施例２乃至実施例１４の光学フィルムを製造した。
実施例２乃至実施例１４の具体的なウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物及びバッファー層の厚さは、下記表１の通りである。
＜実施例１５＞
１）実施例８と同一の方法で光学フィルムを製造した。
２）実施例８の光学フィルムの上面（光透過性基材の上面）に前記製造例３のハードコーティング層用樹脂組成物を塗布した後、メーヤバーを用いて塗膜を形成した。
ハードコーティング層用樹脂組成物が塗布された光学フィルムを１００℃のオーブンに１０分間乾燥させた後、ＵＶ露光（１００ｍＷ／ｃｍ２、１Ｊ／ｃｍ２）を行い、ハードコーティング層が形成された光学フィルムを製造した。ハードコーティング層の厚さは５μｍである。
実施例１５の具体的なウレタンアクリレートシロキサン樹脂組成物は、下記表１の通りである。
＜比較例１＞
１）前記製造例１の高分子樹脂組成物溶液をキャスティングした。キャスティングのためにキャスティング基板が使用される。キャスティング基板の種類には特別な制限がない。キャスティング基板として、ガラス基板、ステンレス（ＳＵＳ）基板、テフロン（登録商標）基板などが使用され得る。本発明の一実施例によると、キャスティング基板として有機基板が使用され得る。
具体的には、製造例１の高分子樹脂溶液をガラス基板に塗布してキャスティングし、８０℃の熱風で２０分間、１２０℃で２０分間乾燥させることによって光透過性基材を製造した後、製造された光透過性基材をガラス基板から剥離してからフレームにピンで固定した。
光透過性基材が固定されたフレームをオーブンに入れ、２９０℃の等温で３０分の熱風で乾燥させた。その結果、５０μｍの厚さの光透過性基材が完成した。
２）前記製造例２－１１のシロキサン樹脂組成物１０ｇ、２－ブタノン（２－ｂｕｔａｎｏｎｅ、ＭＥＫ）１０ｇ、及び１－ベンゾイルシクロヘキサノール（１－ｂｅｎｚｏｙｌｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｌ、ＢＡＳＦ社のＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４）０．１ｇを混合した後、この混合物をメーヤバー又はアプリケーターを用いて前記１）で製造された光透過性基材上に塗布することによって塗膜を形成した。
シロキサン樹脂組成物が塗布された光透過性基材を１００℃のオーブンで１０分間乾燥させた後、ＵＶ露光（１５０ｍＷ／ｃｍ２、２Ｊ／ｃｍ２）を行い、バッファー層がコーティングされた光学フィルムを製造した。バッファー層の厚さは２０μｍで、このとき、光透過性基材が光学フィルムの上面で、バッファー層が光学フィルムの下面である。
＜比較例２＞
前記比較例１と同一の方法で、シロキサン樹脂組成物のみを異ならせることによって比較例２の光学フィルムを製造した。
比較例２の具体的なシロキサン樹脂組成物及びバッファー層の厚さは、下記表１の通りである。
＜比較例３＞
前記比較例１と同一の方法で、シロキサン樹脂組成物のみを異ならせることによって比較例３の光学フィルムを製造した。
比較例３の具体的なシロキサン樹脂組成物及びバッファー層の厚さは、下記表１の通りである。
＜測定例＞
実施例１乃至実施例１５及び比較例１乃至比較例３で製造された高分子樹脂及びフィルムに対して、次のような測定を実行した。
１）最大復元長さ（ｍｍ）：光学フィルムから取得した横５０ｍｍ×縦１００ｍｍサイズの測定サンプルを縦方向に直径１０ｍｍの円筒シリンダーに巻いて固定し、前記シリンダーに固定した前記測定サンプルを６０℃／９０ＲＨ％で２４時間放置した後、前記測定サンプルを前記シリンダーから解除してから平らな面上に立てた後、２５℃／５０ＲＨ％で２４時間再放置したとき、前記平らな面の垂直方向から見下ろした前記測定サンプルの形態が、一端と他端とが重なる円を描く場合は円の最大直径として定義され、前記測定サンプルの一端と他端とが重ならない弧を描く場合は弧の最大直線距離として定義される。
２）弾性モジュラス（ＥＩＴ、ＭＰａ）：弾性モジュラスは、１２ｍＮ／１２ｓ／Ｃｒｅｅｐ ５ｓ／２４℃、４０ＲＨ％の条件でナノインデンテーション（Ｆｉｓｃｈｅｒ社、ＨＭ２０００モデル）を用いて測定した。
３）１２ｍＮ復元率（ｎＩＴ、％）：光学フィルムの復元率（１２ｍＮ）は、１２ｍＮ／１２ｓ／Ｃｒｅｅｐ ５ｓ／２４℃、４０ＲＨ％の条件でナノインデンテーション（Ｆｉｓｃｈｅｒ社、ＨＭ２０００モデル）を用いて測定した。
４）光透過度（％）：標準規格ＪＩＳ Ｋ ７３６１によって分光光度計を用いて波長３６０ｎｍ乃至７４０ｎｍの範囲で測定した。分光光度計としては、ヘーズメーターＨＭ－１５０／ＭＵＲＡＫＡＭＩ ＣＯＬＯＲ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹを使用した。
５）ヘーズ：標準規格ＪＩＳ Ｋ ７１３６によって分光光度計を用いて測定した。分光光度計としては、ヘーズメーターＨＭ－１５０／ＭＵＲＡＫＡＭＩ ＣＯＬＯＲ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹを使用した。
６）複合硬度（Ｎ／ｍｍ２）：複合硬度は、１２ｍＮ／１２ｓ／Ｃｒｅｅｐ ５ｓ／２４℃、４０ＲＨ％の条件でナノインデンテーション（Ｆｉｓｃｈｅｒ社、ＨＭ２０００モデル）を用いて測定した。複合硬度の測定時、バッファー層１２０を下方向とし、光透過性基材１１０を上方向とした状態で、上層基材の物性を測定する方式で実施した。
７）クラックポイント（Ｃｒａｃｋ ｐｏｉｎｔ、Ｒ）：クラックポイントは、ＪＵＮＩＬ Ｔｅｃｈ社、ＪＩＲＢＴ－６２０－２ Ｒａｄｉｕｓ Ｂｅｎｄｉｎｇ Ｔｅｓｔｅｒを用いて曲率半径を減少させながら、クラックの発生地点を確認して測定した。クラックの発生地点のＲ値がクラックポイントである。
測定結果は、次の表２の通りである。
前記表２の測定結果に開示したように、本発明の実施例１乃至実施例１５の光学フィルムは、最大復元長さが４０ｍｍ乃至１００ｍｍのフィルムであって、クラックポイントが３．５Ｒ以下で、フォールディング後の復元率に優れていた。しかし、比較例１乃至比較例３の光学フィルムは、最大復元長さが４０ｍｍ未満であって、クラックポイントが３．５Ｒ以上で、フォールディング後の復元率が低調となった。
１００ 光学フィルム
１１０ 光透過性基材
１２０ バッファー層
１３０ ハードコーティング層
２００ 表示装置
５０１ 表示パネル
本発明の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の他の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。 図３Ａ～３Ｅは、最大復元長さを測定する方法を説明するための図である。 ハードコーティング層をさらに含む本発明の他の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。 ハードコーティング層をさらに含む本発明の他の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。 ハードコーティング層をさらに含む本発明の他の一実施例に係る光学フィルムの断面図である。 本発明の更に他の一実施例に係る表示装置の一部に対する断面図である。 図７の「Ｐ」部分に対する拡大断面図である。
図３Ａ～図３Ｅは、最大復元長さを測定する方法を説明するための図である。
図３Ａは、円筒シリンダー６０２を示したもので、図３Ｂは、測定光学フィルムのサンプル６０１を円筒シリンダー６０２に巻いて固定したことを示したもので、図３Ｃは、シリンダー６０２から測定サンプル６０１を解除し、平らな面上に立てたことを示したもので、図３Ｄ及び図３Ｅは、測定サンプル６０１の最大直径を測定することを示したものである。
図３Ａ～図３Ｅに示したように、６０℃／９０ＲＨ％で２４時間にわたってシリンダー６０２に固定した後、解除してから平らな面上に立てると、測定サンプル６０１は再び元の状態に戻ろうとする。しかし、光学フィルムの弾性及び柔軟性が不足するほど、測定サンプル６０１は回復できず、巻かれた円の形態を描くようになり、弾性及び柔軟性に優れた光学フィルムの測定サンプル６０１は緩やかな弧の形態を描くようになる。このとき、円の形態とは、測定サンプル６０１の一端と他端の一定部分以上が互いに重なることを言い、弧の形態とは、一端と他端とが互いに重なり合わないことを言う。測定サンプル６０１が円の形態を描く場合は、該当の円の最大直径を最大復元長さと言い、測定サンプル６０１が弧の形態を描く場合は、該当の弧上に存在する互いに異なる二つの点の最大直線距離を最大復元長さと言う。

Claims (15)

  1. 光透過性基材；及び
    バッファー層；を含み、
    最大復元長さが４０ｍｍ乃至１００ｍｍである、光学フィルム：
    前記最大復元長さは、前記光学フィルムから取得した横５０ｍｍ×縦１００ｍｍサイズの測定サンプルを縦方向に直径１０ｍｍの円筒シリンダーに巻いて固定し、前記シリンダーに固定した前記測定サンプルを６０℃／９０ＲＨ％で２４時間放置した後、前記測定サンプルを前記シリンダーから解除してから平らな面上に立てた後、２５℃／５０ＲＨ％で２４時間再放置したとき、前記平らな面の垂直方向から見下ろした前記測定サンプルの形態が、一端と他端とが重なる円を描く場合は円の最大直径として定義され、前記測定サンプルの一端と他端とが重ならない弧を描く場合は弧の最大直線距離として定義される。
  2. 前記バッファー層はウレタンアクリレート樹脂を含む、請求項１に記載の光学フィルム。
  3. 前記バッファー層はウレタンアクリレートシロキサン樹脂を含む、請求項１に記載の光学フィルム。
  4. 前記ウレタンアクリレートシロキサン樹脂は、
    下記化学式１で表されるウレタンアクリレートシラン化合物；
    下記化学式２で表されるアルコキシシラン化合物；及び
    下記化学式３で表されるジオール化合物；を含む組成物によって形成される、請求項３に記載の光学フィルム：
    前記化学式１において、Ｒ１は、Ｃ１～Ｃ８の脂肪族又は芳香族炭化水素に由来する官能基で、Ｒ２及びＲ３は、それぞれ独立してＣ１～Ｃ６の線状、分岐状又は脂環式アルキレン基で、Ｒ４は、アクリレート基又はメタクリレート基で、ｎは、１乃至３の整数である。
    ［化学式２］
    Ｒ５ ｍＳｉ（ＯＲ６）４－ｍ
    前記化学式２において、Ｒ５及びＲ６は、それぞれ独立してＣ１～Ｃ８の脂肪族又は芳香族炭化水素に由来する官能基で、ｍは、０乃至３の整数である。
    ［化学式３］
    ＨＯ－Ｒ７－ＯＨ
    前記化学式３において、Ｒ７は、Ｃ１～Ｃ６の脂肪族又は芳香族炭化水素に由来する官能基である。
  5. 前記Ｒ４は、ヒドロキシ基（－ＯＨ）を含むアクリレート基である、請求項４に記載の光学フィルム。
  6. 前記Ｒ４は、２－ヒドロキシエチルアクリレート（２－ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ、２－ＨＥＡ）、及び４－ヒドロキシブチルアクリレート（４－ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｌ ａｃｒｙｌａｔｅ、４－ＨＢＡ）のうち一つに由来するアクリレート基である、請求項４に記載の光学フィルム。
  7. 前記アルコキシシラン化合物は、テトラアルコキシシランを含む、請求項４に記載の光学フィルム。
  8. 前記ジオール化合物は、エチレングリコールを含む、請求項４に記載の光学フィルム。
  9. 前記バッファー層は、１０μｍ乃至１５０μｍの厚さを有する、請求項１に記載の光学フィルム。
  10. 前記光透過性基材は、１０μｍ乃至１００μｍの厚さを有する、請求項１に記載の光学フィルム。
  11. ３，６００Ｍｐａ乃至４，７００Ｍｐａの弾性モジュラスを有する、請求項１に記載の光学フィルム。
  12. １２ｍＮを基準にして、６０％乃至１００％の復元率（ｎＩＴ）を有する、請求項１に記載の光学フィルム。
  13. ハードコーティング層をさらに含む、請求項１に記載の光学フィルム。
  14. 前記ハードコーティング層は、０．１μｍ乃至１０μｍの厚さを有する、請求項１３に記載の光学フィルム。
  15. 表示パネル；及び
    前記表示パネル上に配置された、請求項１乃至請求項１４のいずれか１項の光学フィルム；を含む、表示装置。
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