KR100670899B1 - 고해상 방현필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고해상 방현필름 및 이를 이용한 광학소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방현필름을 얻기 위하여 무기산화물과 고분자비드를 동시에 사용하여 기존의 무기산화물만을 사용한 난반사 필름의 물성에서 고정세(高精細)를 저감시키는 현상을 줄이는 고해상도의 방현필름 및 이를 이용한 광학소자에 관한 것이다. 본 발명은 투명지지체와, 상기 투명지지체 상면에 방현코팅층을 형성하여 이루어지고, 상기 방현코팅층을 이루는 방현코팅조성물은 경화성수지, 무기산화물, 고분자비드, 경화제, 광중합개시제, 레벨링제 및 분산제를 포함하여 구성된다.
방현, 금속산화물, 고분자비드

Description

고해상 방현필름{High-Resolution Anti-Glare Film}
도 1은 본 발명에 의한 고해상 방현필름의 구성도이다.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 투명지지체 200 : 방현코팅층
본 발명은 고해상 방현필름 및 이를 이용한 광학소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방현필름을 얻기 위하여 무기산화물과 고분자비드를 동시에 사용하여 기존의 무기산화물만을 사용한 난반사 필름의 물성에서 고정세(高精細)를 저감시키는 현상을 줄이는 고해상도의 방현필름 및 이를 이용한 광학소자에 관한 것이다.
종래 난반사필름(방현필름)을 얻기 위해서는 무기산화물 중에서 금속산화물을 주로 사용하였고, 고분자비드를 사용하는 경우는 많지 않았다. 또한 방현효과를 얻기 위하여 고분자비드를 사용하더라도 금속산화물과 무기산화물이 비드 형태로 혼합되어 직접적으로 적용된 예는 없었다.
이렇듯 방현효과를 얻기 위하여 주로 사용되는 금속산화물만으로는 고해상도 를 요구하는 추세에 부족함이 있었으며, 고정세(高精細) 감소효과를 적극적으로 방지하기 위하여 고분자비드를 금속산화물과 대등하게 혼합하여 적용된 경우는 없었다.
본 발명에 의한 고해상도 방현필름 및 이를 이용한 광학소자는 종래 사용되는 실리카 입자와 같은 금속산화물에 고분자비드를 직접 혼합하여 방현필름에 적용한 것으로서, 금속산화물만으로 이루어진 방현필름의 고정세 감소효과를 최소화하고 보다 고해상도의 디스플레이 화질을 얻는 것을 기술적 목적으로 한다.
이하 본 발명에 의한 고해상 방현필름에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 고해상 방현필름은 ⅰ) 투명지지체, ⅱ) 방현코팅층으로 구성된다. 각각 살펴본다.
(1) 투명지지체
본 발명에서 사용하는 투명지지체는 일반적인 투명지지체를 사용하는 것도 가능하지만 디스플레이 장치에 적용되는 편광필름을 사용하는 것이 바람직하다.
편광필름은 편광 기능을 하는 편광자와 편광자를 보호하는 투명보호층으로 구성된다.
편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 통상 0.1㎛ 내지 100㎛이며, 바람 직하게는 5㎛ 내지 80㎛ 이다. 얻어진 편광자는 통상적인 방법에 따라 적어도 한 면에 투명보호층을 가지는 편광판을 구성한다. 투명보호층은 폴리머에 의한 도포층으로서, 또는 필름의 라미네이트층 등으로 형성할 수 있다. 투명보호층을 형성하는 투명 폴리머 또는 필름재료로는 적절한 투명재료를 사용할 수 있지만, 투명성이나 기계적 강도, 열안정성이나 수분차단성 등이 우수한 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 투명보호층을 형성하는 재료로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 2-아세트산셀룰로오스나 3-아세트산셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌이나 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체(AS 수지) 등의 스티렌계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머 등을 들 수 있다. 또한, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 내지는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌ㆍ프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 폴리머, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술피드계 폴리머, 비닐 알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머 또는 상기 폴리머의 블렌드물 등도 상기 투명보호층을 형성하는 폴리머의 예로 들 수 있다.
또한, 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미도기를 갖는 열가소성 수지와, 측쇄에 치환/비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성 물을 사용할 수도 있다. 구체적인 예로는 이소부틸렌과 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교대공중합체와 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체를 함유하는 수지조성물의 필름을 들 수 있다. 필름은 수지조성물의 혼합 압출물 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다.
편광특성이나 내구성 등을 고려하여 특히 바람직하게 사용할 수 있는 투명보호층은, 표면을 알칼리 등으로 비누화처리한 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름이다. 투명보호층의 두께는 임의이지만 일반적으로는 편광판의 박형화 등을 목적으로 500㎛이하, 나아가 1㎛ 내지 300㎛, 특히 5㎛ 내지 300㎛가 바람직하다. 또한, 편광자의 양측에 투명보호층을 형성하는 경우 그 표리에서 다른 폴리머 등으로 이루어지는 투명보호필름을 사용할 수 있다.
또한, 투명보호층은 착색이 없는 것이 바람직하다. 따라서, Rth=[(nx+ny)/2-nz]ㆍd(단, nx, ny 는 필름평면 내의 주굴절률, nz는 필름두께 방향의 굴절률, d는 필름두께임)로 나타내는 필름두께 방향의 위상차값이 -90㎚ 내지 +75㎚인 보호필름을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 두께 방향의 위상차값(Rth)이 -90㎚ 내지 +75㎚인 것을 사용함으로써 보호필름에 기인하는 편광판의 착색(광학적인 착색)을 거의 해소할 수 있다. 두께 방향 위상차값(Rth)은, 더욱 바람직하게는 -80㎚ 내지 +60㎚, 특히 -70㎚ 내지 +45㎚가 바람직하다.
(2) 방현코팅층
방현코팅층은 경화성수지, 무기산화물, 고분자비드, 경화제, 중합개시제, 레벨링제 및 분산제를 포함하여 구성된다. 이하 구성 성분을 살펴본다.
① 경화성수지
본 발명에서 사용하는 경화성수지는 광경화성수지를 사용한다.
광경화성수지는 일반적으로 알려진 공지의 수지를 사용한다. 광경화성수지로는 일반적으로 UV경화성수지를 사용한다. 불포화 폴리에스테르 수지, 다관능 아크릴레이트 수지, 에폭시 아크릴 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용가능한 경화성수지는 동일한 작용 효과를 나타낸다면 그 범위가 나열된 수지에 한정되지 않음은 물론이다.
본 발명에서 사용하는 경화성수지는 고경도, 투명성 등의 특성을 함께 얻기 위하여 자외선 경화성 다관능기 아크릴레이트계 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 본 발명에서 사용하는 자외선 경화성 다관능기 아크릴레이트계 수지는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(dipentaerythritol hexaacrylte), 테트라메틸올메탄 테트라아크릴레이트(tetramethylolmethane tetraacrylate), 테트라메틸올메탄 트리아크릴레이트(tetramethylolmethane triacrylate), 트리메탄올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate), 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate), 1,6-비스(3-아크릴오일옥시-2-하이드록시프로필옥시)헥산[1,6-bis(3-acryloyloxy-2-hydroxypropyl)hexane] 등과 같은 다관능기 알콜 유도 체, 폴리에틸렌 글라이콜 디아크릴레이트(polyethylene glycol diacrylate)와 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate)와 같은 우레탄 아크릴레이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 우레탄 선행고분자(hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer) 등을 단독 또는 혼합되어 사용할 수 있다.
전술한 자외선 경화성 다관능기 아크릴레이트계 수지는 경화성수지 100중량%에 대하여 10중량% 내지 90중량% 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30중량% 내지 87중량%이다. 더더욱 바람직하게는 50중량% 내지 85중량% 사용하는 것이 바람직하다.
경화성수지 100중량%에서 자외선 경화성 다관능기 아크릴레이트계 수지가 10중량% 보다 작으면 절대적인 관능기 수가 적어서 원하는 소정 경도를 얻기 힘들고, 90중량% 보다 많을 때는 경도는 높아지지만 비틀림 방지 및 내화학성이 약해지는 단점이 있다.
② 무기산화물
본 발명에서는 방현효과를 얻기 위하여 무기산화물을 사용한다. 본 발명에서는 유기산화물을 제외한 모든 산화물을 무기산화물이라 통칭하며, 본 발명에서는 무기산화물 중에서 금속산화물을 사용하는 것이 바람직하다.
금속산화물을 형성하는 금속은 제한이 없으며 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 칼륨(K), 칼슘(Ca), 스칸듐(Sc), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 망간(Mn), 코발 트(Co), 철(Fe), 구리(Cu), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 구리(Cu), 루비듐(Rb), 이트륨(Y), 란탄(La), 스트론튬(Sr), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo) 등을 사용할 수 있다. 이들 금속은 하나의 금속이 복수개의 원자가를 가지면서 여러 금속산화물을 형성할 수도 있다. 또한, 2 이상의 금속이 포함된 다금속산화물을 형성할 수도 있다.
본 발명에서는 대표적으로 SiO2, TiO2, Al2O3, B2O3, CaO, SnO, MgO, SrO, ZnO, ZrO2, Y2O3, La2O3 등의 금속산화물을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
금속산화물의 입자 직경은 0.1㎛ 내지 10㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 내지 7㎛이다. 더더욱 바람직하게는 1㎛ 내지 5㎛이다. 금속산화물의 입자 직경이 0.1㎛보다 작으면 만족스러운 광확산에 의한 방현효과를 얻기 힘들고, 광확산성이 저하되어 화상이 알루미늄 색상으로 변색되는 단점이 있다. 또한 금속산화물의 입자 직경이 10㎛보다 크면 도포되는 화면의 배경이 거칠어지기 쉽고 화상 콘트라스트가 악화된다.
본 발명에서 사용하는 금속산화물의 함량은 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 1중량% 내지 25중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3중량% 내지 20중량%이다. 더더욱 바람직하게는 4중량% 내지 12중량%이다. 금속산화물의 함량이 1중량% 보다 작으면 광확산 효과를 기대하기 어렵고, 25중량% 보다 크면 광확산 효과가 과도하여 투과율을 현저히 감소시킨다.
③ 고분자비드
본 발명은 방현효과를 얻기 위하여 금속산화물와 함께 고분자비드를 사용하는 것을 기술적 특징으로 한다.
금속산화물은 빛이 금속산화물을 투과 또는 굴절되지 않아 광확산 효과는 극대화할 수 있지만, 반사에 의한 광확산 효과가 지나치면 고해상도를 떨어뜨리는 단점이 있다. 따라서 금속산화물의 확산효과를 일정 수준 유지하면서도 눈부심 현상을 줄일 수 있는 굴절가능한 비드가 필요하다. 본 발명에서는 소정의 굴절율을 가지는 고분자비드을 소정 함량 금속산화물과 혼합하여 이러한 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 고분자비드를 선택할 때에는 금속산화물과 혼합 용이성, 고해상도 저하 개선효과 등을 고려하여 고분자비드의 종류, 입자크기, 입자형상 등을 선택한다. 또한, 제전 기능을 향상시키기 위하여 전도성 고분자 비드를 혼합하여 사용하는 것도 가능하다.
본 발명에 의한 고해상 방현필름에서 사용하는 고분자비드는 고분자비드의 굴절율, 크기, 형태 등을 조정하여 보다 방현효과가 뛰어나면서도 고정세한 디스플레이 화질을 저하시키지 않고 선명하게 구현할 수 있다.
방현기능을 가지는 고분자비드 중에서 전도성 고분자비드가 일정 함량 포함되는 경우, 전도성 고분자비드는 제전기능과 방현기능을 동시에 수행하게 된다. 전도성 고분자비드를 이용하여 광확산 기능을 확보하기 위해서는 구상이나 침상의 전도성 고분자 비드를 사용하는 것이 가능하지만, 광확산 효과 정도 등을 고려하여 본 발명에서는 구상의 고분자비드를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
이하 광확산 미립자인 고분자비드에 대하여 설명한다.
본 발명에서 사용하는 고분자비드는 멜라민계 비드(굴절율 : 1.57), 아크릴계 비드(굴절율:1.47), 아크릴-스티렌계 비드(굴절율 : 1.54), 폴리카보네이트계 비드, 폴리에틸렌계 비드, 염화비닐계 비드 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 고분자비드는 고해상 방현필름을 제조하는 방식에 따라서 일정정도 차이가 있을 수 있으며, 본 발명에서 사용하는 인라인 코팅방식에서 마이크로그라비어, 그라비어, 다이, 캠, 콤마, 나이프, 스프레이, 스핀코팅 등의 코팅헤드의 종류에 따라서 광확산 미립자의 종류, 크기, 형상 등이 달라질 수 있다.
본 발명에서 사용하는 아크릴계 비드는 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 아밀 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 옥틸 아크릴레이트, 사이클로 헥실 아크릴레이트, 벤질 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 사이클로 헥실 메타크릴레이트, 벤질 헥실 메타크릴레이트, 사이클로 헥실 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 벤질 메카크릴레이트, 비닐 아세테이트, 스티렌, 아크릴로니트릴, 아크릴산, 메타크릴산, 무수말레인산, 이타콘산, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, N-메틸올아크릴아미드, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 글리시딜아미드, 라우릴아크릴레이트, 에톡시디에틸렌클리콜아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 테트라히드로푸릴아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 2-히드록시프로필아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 펜타에리트리틀테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 트리메틸올프로판아크릴산벤조에이트, 2-에틸헥실메타아크릴레이트, n-스테아릴메타아크릴레이트, 시클로헥실메타아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴메타아크릴레이트, 2-히드록시에틸메타아크릴레이트, 2-히드록시부틸메타아크릴레이트, 1,6-헥산디올디메타아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타아크릴레이트, 글리세린디메타아크릴레이트, 글리세린디메타아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트헥사메틸렌디이소시아네이트의 단량체 또는 올리고머를 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 스티렌계 비드는 스티렌, α-메틸스티렌, α-에틸스티렌, o-에틸스티렌, p-에틸스티렌, 2,4-디메틸스티렌 또는 비닐 톨루엔을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 고분자비드의 입자 직경은 0.1㎛ 내지 10㎛가 바람직 하고, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 내지 7㎛이다. 더더욱 바람직하게는 1㎛ 내지 5㎛이다. 고분자비드의 입자 직경이 0.1㎛보다 작으면 만족스러운 광확산 효과를 얻기가 힘들고, 광확산성이 저하되어 화상이 알루미늄 색상으로 변색되는 단점이 있다. 또한 고분자비드의 입자 직경이 10㎛보다 크면 광확산 미립자로 인해 화면의 배경이 거칠어지기 쉽고 화상 콘트라스트가 악화된다.
더불어 방현코팅층의 두께는 3㎛ 내지 15㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 4㎛ 내지 9㎛이다. 더더욱 바람직하게는 5㎛ 내지 7㎛이다.
본 발명에서 고분자비드의 굴절율은 방현코팅조성물의 굴절율에 대하여 0.01 내지 0.4 의 차이를 가지는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 굴절율 차이는 0.07 내지 0.3이다. 굴절율 차이가 0.01 보다 작으면 광확산이 원하는 수준 이상으로 이루어지지 않고 굴절율차가 0.4보다 크면 내부 산란이 지나치게 크고 전체 광선 투과율이 악화되는 문제가 있다. 또한, 고분자비드의 굴절율은 방현코팅조성물의 굴절율보다 낮아야 굴절율 조정이 용이하고 생산성이 향상된다.
본 발명에서 고분자비드의 함량은 방현코팅조성물 100중량%에 대하여 1중량% 내지 25중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3중량% 내지 20중량%이다. 더더욱 바람직하게는 4중량% 내지 12중량%이다. 고분자비드의 함량이 1중량% 보다 작으면 금속산화물에 의한 고정세 감소 효과를 막지 못하고, 25중량% 보다 크면 방현코팅조성물 전체 함량 대비 방현효과 효율이 떨어진다.
고분자비드 중에서 전도성 고분자비드는 전체 고분자비드 100중량%에 대하여 5중량% 내지 40중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 15중량% 내지 30중량%이다. 전도성 고분자 비드가 5중량%보다 작으면 제전 기능을 얻을 수 없으며, 40중량%보다 크면 제전기능은 향상되지만 필름의 물리적 물성에 영향을 줄 수 있다.
④ 경화제
본 발명에서 광경화성수지, 금속산화물, 고분자수지 등의 종류에 따라서 하나의 경화제를 선택하거나 둘 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 바람직하게는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물, 금속 킬레이트 화합물, 금속 알콕사이드 금속염, 아민 화합물, 히드리진 화합물 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
본 발명에서는 광경화성수지만을 사용하므로 경화제도 광경화성 경화제만을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 사용하는 경화성수지의 종류, 물리화학적 성질 등에 따라서 경화제의 종류, 크기, 함량 등을 조정하여 선택하는 것이 바람직하다.
본 발명에서의 이소시아네이트계 화합물은 트리메틸렌 디이소시아네이트(trimethylene diisocyanate), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트(isophorone diisocyanate), 디페닐메탄 이소시아네이트(diphenylmethane isocyanate), 자이렌 디이소시아네이트(xylene diisocyanate) 등의 방향족 디이소시아네이트계 화합물, 헥사메틸 디이소시아네이트(hexamethyl diisocyanate) 등의 지방족 디이소시아네이트 화합물(aliphatic diisocyanate) 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
또한, 본 발명에서의 에폭시계 화합물은 폴리에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르(polyethylene glycol diglycidyl ether), 디글리시딜 에테르(diglycidyl ether), 트리메틸올 프로판 트리글리시딜 에테르(trimethylol propane triglycidyl ether) 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다.
본 발명의 방현코팅층에서 경화제는 방현코팅조성물 100중량%에 대하여 0.1중량% 내지 15중량% 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.5중량% 내지 10중량%이다. 더더욱 바람직하게는 1중량% 내지 5중량%이다.
본 발명에서 경화제는 방현코팅조성물의 분자량 또는 사슬 구조를 제어하기 위하여 사용하는 첨가제로서, 전술한 범위에서 경화제를 사용하면 상 분리 현상 등을 억제하는 효과가 두드러진다. 경화제의 함량이 0.1중량% 보다 작으면 경화제 기능을 기대하기 힘들고, 15중량% 보다 크면 경화성 수지의 함량이 상대적으로 낮아 경도를 높이기 어렵다.
⑤ 중합개시제
광경화성수지를 사용하고 이를 경화하기 위하여 광경화제를 사용를 사용하는 경우, 중합개시제를 첨가하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용하는 광중합개시제는 디에톡시아세트페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 1-하이드록시사이클로헥실-페닐케톤, 2-메틸-2-모르핀(4-티오메틸페닐) 프로판-1-온 등의 아세트페논류, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인에테르류, 벤조페논, o-벤조일안식향산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐아황산, 4-벤조일-N, N-디메틸-N-[2-(1-옥소-2-프로페닐옥시)에틸] 벤젠메타나미늄블로미드, (4-벤조일벤질) 트리메틸암모늄클로라이드 등의 벤조페논류, 2, 4-디에틸티옥산톤, 1-클로로-4-디클로로티옥산톤 등의 티옥산톤류, 2, 4, 6-트리메틸벤조일디페닐벤조일옥사이드 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 또, 촉진제(증감제)로서, N, N-디메틸파라톨루이진, 4, 4'-디에틸아미노벤조페논 등의 아민계 화합물을 단독 또는 혼합하여 사용할 수도 있다.
광중합개시제의 함량은 방현코팅조성물 100중량%에 있어서, 0.1중량% 내지 10중량%의 범위가 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.5중량% 내지 5중량%이다. 광중합개시제의 함량이 0.1중량% 보다 작으면 광중합 효과를 얻기 힘들고, 광중합개시제의 함량이 10중량% 보다 크면 광중합개시 효과에 비하여 지나치게 많은 광중합개시제가 투입되어 경제성이 떨어진다.
⑥ 레벨링제
본 발명에서는 방현코팅층의 표면을 고르게 하기 위하여 방현코팅조성물에 레벨링제를 혼합하여 사용한다. 레벨링제는 실리콘계 수지에 케톤이나 에스테르계 용제를 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에 의한 레벨링제로는 실리콘 디아크릴레이트나 실리콘 폴리아크릴레이트 화합물을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.
레벨링제의 함량은 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 0.1중량% 내지 3중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5중량% 내지 2중량%이다. 레벨링제가 0.1중량%보다 작으면 레벨링 효과를 기대하기 힘들고, 3중량% 보다 클 때는 본 발명에 의한 방현코팅층의 표면 경도가 약화될 우려가 있다.
또한, 불소계 수지와 실리콘계 수지를 함께 사용할 때 레벨링제의 함량은 불소계 수지만 사용할 때의 레벨링제 함량의 70% 내지 80%만을 사용한다. 실리콘계 수지 자체가 레벨링제 역할을 하기 때문이다.
⑦ 분산제
본 발명에서는 방현코팅층을 투명지지체에 도포하기 위하여 분산제인 유기용매를 사용한다. 본 발명에서는 금속산화물과 고분자비드가 고르게 분산될 수 있는 유기용매를 사용하는 것이 바람직하다.
방현코팅층의 도포성, 투명지지체와의 부착성, 방현기능의 제고 등을 고려하여 유기용매를 사용한다.
본 발명에서 사용하는 유기용매는 알콜계의 메탄올, 이소프로판올, 부탄올, t-부탄올, 이소부탄올 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 알콜, 케톤류의 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 케톤, 아세틸 아세톤 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 디케톤, 에스테르류의 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트 등의 탄소수 1 내지 8의 포화 탄화수소계 에스테르, 에테르 알콜류의 에틸셀로솔브, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 1-메톡시-2-프로판올, 그 외에 N-메틸 피롤리돈, 에틸셀로솔브 아세테이트, 디아세톤 알콜 등을 단독 또는 혼합하여 사용한다. 또한, 방향족 탄화수소에 해당하는 벤젠,톨루엔,자일렌,에틸벤젠 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수도 있다.
유기용매는 도포되는 방현코팅조성물 100중량부에 대하여 20중량부 내지 110중량부 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 30중량부 내지 80중량부이다. 유기용매의 함량이 방현코팅조성물 100중량부에 대하여 20중량부보다 작을 때는 점도가 낮아 투명지지체과의 도포성, 부착성 등이 떨어지고, 110중량부보다 클 때는 방현코팅조성물에 비하여 지나치게 많은 유기 용매를 사용함으로써 채산성이 떨어진다.
본 발명의 보호범위는 본 발명에 의한 고해상 방현필름은 물론 이를 이용한 광학소자에도 미친다. 또한 본 발명에 의한 광학소자는 브라운관표시장치(CRT, cathode-ray tube), 액정표시장치(LCD, liquid crystal dispaly), 플라즈마표시장치(PDP, plasma display pannel) 및 유기전계발광 표시장치(OLED, organic light emitting diode)로 이루어진 그룹 중에서 적어도 하나에 적용가능하다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예와 이와 비교되는 비교예를 가지고 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
실시예 1
광경화성수지로는 폴리에틸렌 글라이콜 디아크릴레이트와 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트를 혼합하여 사용하였다. 또한, 금속산화물은 입자 직경이 1㎛ 내지 4㎛의 SiO2를 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 5중량% 사용하였다. 고분자비드는 입자 직경이 1㎛ 내지 4㎛인 아크릴계 비드 부틸 메타크릴레이트와 스티렌계 비드를 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 5중량% 사용하였다.
광경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 디글리시딜 에테르를 혼합하여 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 2중량% 사용하였다. 중합개시제는 벤조인이소부틸에테르를 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 1.5중량% 사용하였다. 레벨링제는 실시콘 디아크릴레이트를 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 1중량% 사용하였다.
분산제로 사용하는 유기용매는 자일렌을 사용하였으며, 방현코팅조성물 100중량부에 있어서 80중량부를 사용하였다.
방현코팅조성물을 분산제에 혼합하여 투명지지체에 인라인(in-line) 코팅방식에 의해 코팅하였으며, pre-drying 후 자외선 조사하여 경화시켜, 5㎛의 방현코팅층을 얻었다.
실시예 2
실시예 1과 동일하며 고분자비드의 함량을 방현코팅조성물 100중량%에 있어서, 10중량%를 사용하였다.
실시예 3
광경화성수지로는 폴리에틸렌 글라이콜 디아크릴레이트와 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트를 혼합하여 사용하였다. 또한, 금속산화물은 입자 직경이 1㎛ 내지 2㎛의 SiO2를 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 5중량% 사용하였다. 고분자비드는 입자 직경이 1㎛ 내지 2㎛인 아크릴계 비드 부틸 메타크릴레이트와 스티렌계 비드를 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 5중량% 사용하였다.
광경화제는 헥사메틸렌 디이소시아네이트와 디글리시딜 에테르를 혼합하여 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 2중량% 사용하였다. 중합개시제는 벤조인이소부틸에테르를 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 1.5중량% 사용하였다. 레벨링제는 실시콘 디아크릴레이트를 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 1중량% 사용하였다.
분산제로 사용하는 유기용매는 자일렌을 사용하였으며, 방현코팅조성물 100중량부에 있어서 80중량부를 사용하였다.
방현코팅조성물을 분산제에 혼합하여 투명지지체에 인라인(in-line) 코팅방식에 의해 코팅하였으며, pre-drying 후 자외선 조사하여 경화시켜, 5㎛의 방현코팅층을 얻었다.
실시예 4
실시예 3과 동일하며 고분자비드의 함량을 방현코팅조성물 100중량%에 있어서, 10중량%를 사용하였다.
비교예 1
고분자비드를 사용하지 않고 SiO2만으로 방현코팅층을 얻었고, 나머지는 실시예 1과 동일하다.
비교예 2
고분자비드를 사용하지 않고 SiO2만으로 방현코팅층을 얻었고, 나머지는 실시예 2와 동일하다.
비교예 3
고분자비드를 사용하지 않고 SiO2만으로 방현코팅층을 얻었고, 나머지는 실시예 3과 동일하다.
비교예 4
고분자비드를 사용하지 않고 SiO2만으로 방현코팅층을 얻었고, 나머지는 실시예 4와 동일하다.
[표 1]은 실시예 1 및 실시예 2를 비교예 1 및 비교예 2와 비교한 것으로서, 투과도, Haze, 투명도를 측정하였다. [표 2]는 실시예 3 및 실시예 4를 비교예 3 및 비교예 4와 비교한 것으로서 투과도, Haze, 투명도를 측정하였다.
투과도(%) Haze(%) 투명도(%)
실시예 1 94.2 15.3 94.2
실시예 2 94.0 25.1 92.0
비교예 1 94.3 14.5 68.1
비교예 2 94.4 25.7 56.8
실시예 1과 실시예 2는 입자 직경이 1㎛ 내지 4㎛인 금속산화물과 고분자비드를 혼합하여 사용하였고, 비교예 1과 비교예 2는 입자 직경이 1㎛ 내지 4㎛인 금속산화물만을 사용하였다.
[표 1]에서 보는 바와 같이 고분자비드가 혼합된 방현코팅층은 투명도면에서 동일한 금속산화물만을 포함하는 비교예가 60% 전후의 투명도를 나타냄에 비하여, 금속산화물과 고분자비드를 혼합하여 사용한 경우는 90% 이상의 투명도를 얻을 수 있었다.
투과도(%) Haze(%) 투명도(%)
실시예 3 94.1 32.8 87.9
실시예 4 94.8 60.9 67.9
비교예 3 93.5 33.2 72.3
비교예 4 93.8 53.4 52.1
실시예 3과 실시예 4는 입자 직경이 1㎛ 내지 2㎛인 금속산화물과 고분자비드를 혼합하여 사용하였고, 비교예 1과 비교예 2는 입자 직경이 1㎛ 내지 2㎛인 금속산화물만을 사용하였다.
[표 2]에서 보는 바와 같이 고분자비드가 혼합된 방현코팅층은 투명도면에서 동일한 금속산화물만을 포함하는 비교예가 50% 내지 70%의 투명도를 나타냄에 비하여, 금속산화물과 고분자비드를 혼합하여 사용한 경우는 70% 내지 90%의 투명도를 얻을 수 있었다.
이상, 본 발명을 구성을 중심으로 실시예와 비교예를 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 가능한 다양한 변형 가능한 범위까지 본 발명의 청구 범위 기저의 범위 내에 있는 것으로 본다.
또한, 본 발명에서의 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위, 더더욱 바람직한 범위 한정은 그 효과를 더욱 극대화시키기 위한 것으로서, 한정 범위가 좁혀짐으로써 더욱 만족스러운 기술적 효과를 얻을 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의한 고해상도 방현필름 및 이를 이용한 광학소자는 실리카 입자(SiO2)와 같은 무기산화물에 고분자비드를 직접 혼합하여 방현필름에 적용한 것으로서, 무기산화물만으로 이루어진 방현필름의 고정세(高精細) 감소효과를 최소화하고 보다 고해상도의 디스플레이 화질을 얻을 수 있다.

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 투명지지체와, 상기 투명지지체 상면에 방현코팅층을 형성하여 이루어지고,
    상기 방현코팅층을 이루는 방현코팅조성물은 경화성수지, 무기산화물, 고분자비드, 경화제, 광중합개시제, 레벨링제 및 분산제를 포함하고,
    1) 상기 경화성수지는 자외선 경화성 다관능기 아크릴레이트계 수지를 포함하고, 상기 자외선 경화성 다관능기 아크릴레이트계 수지 함량은 상기 경화성수지 100중량%에 있어서 10중량% 내지 90중량%를 사용하며,
    2) 상기 무기산화물은 상기 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 1중량% 내지 25중량%를 사용하며,
    3) 상기 고분자비드는 상기 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 1중량% 내지 25중량%를 사용하며,
    4) 상기 경화제는 상기 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 0.1중량% 내지 15중량%를 사용하며,
    5) 상기 광중합개시제는 상기 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 0.1중량% 내지 10중량%를 사용하며,
    6) 상기 레벨링제는 상기 방현코팅조성물 100중량%에 있어서 0.1중량% 내지 3중량%를 사용하며,
    7) 상기 분산제는 상기 방현코팅조성물 100중량부에 있어서 20중량부 내지 110중량부를 사용하며,
    상기 고분자비드 100중량%에서 전도성 고분자 비드를 5중량% 내지 40중량% 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상 방현필름.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 경화제는 이소시아네이트계 화합물, 에폭시계 화합물, 아지리딘계 화합물, 금속 킬레이트 화합물, 금속 알콕사이드 금속염, 아민 화합물, 히드리진 화합물을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 고해상 방현필름.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 무기산화물 또는 상기 고분자비드는 입자 직경이 0.1㎛ 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 고해상 방현필름.
  11. 삭제
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