KR100710744B1

KR100710744B1 - 박형 반투과 광학소자의 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 박형 반투과 광학소자

Info

Publication number: KR100710744B1
Application number: KR1020060014923A
Authority: KR
Inventors: 김용운; 김철희
Original assignee: 주식회사 에이스 디지텍
Priority date: 2006-02-16
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2007-04-23

Abstract

본 발명은 박형 반투과 광학소자를 제공하기 위한 것으로, 박형 반투과 광학소자는 연속식 회전코팅기에서 회전속도는 50rpm 내지 6000rpm로, 회전시간은 10초 내지 600초로 하는 회전 조건 하에, 하드코팅수지, 경화제, 안료 및 레벨링제를 포함하여 이루어지는 안료 코팅층 조성물 100중량%에 있어서, ⅰ) 상기 하드코팅수지는 60중량% 내지 95중량% ⅱ) 상기 경화제는 1.5중량% 내지 15중량% ⅲ) 상기 안료는 1중량% 내지 25중량% ⅳ) 상기 레벨링제는 0.1중량% 내지 3중량%를 포함하여 구성되는 안료 코팅층 조성물을 용매에 녹인 용액을 액정셀에 부착된 편광필름 위에 코팅하되, 상기 용매의 함량은 안료 코팅층 조성물 100중량부에 대하여 30중량부 내지 150중량부의 비로 혼합하여 안료 코팅층을 코팅하고, 건조 후 열경화 또는 자외선경화하여 안료 코팅층을 형성된다.

Description

박형 반투과 광학소자의 제조방법 및 그 방법에 제조된 박형 반투과 광학소자{Method for Manufacturing Thin Semi-transflective electrooptic device And Thin Semi-transflective electrooptic device By The Method}

도 1은 종래 점착제에 안료를 분산시켜 제작한 광학소자의 구조도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 박형 반투과 광학 코팅의 구조도,

도 3은 실시예 1에서 얻어진 박형 반투과 광학소자의 반사율 그래프,

도 4는 비교예 1에서 얻어진 반투과 광학소자의 반사율 그래프,

도 5는 실시예 1에서 얻어진 박형 반투과 광학소자의 투과율 그래프,

도 6은 비교예 1에서 얻어진 반투과 광학소자의 투과율 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 액정셀 200: 점착제

300: 편광필름 400: 안료 코팅층

본 발명은 박형 반투과 광학소자의 제조방법 및 그 방법에 제조된 박형 반투과 광학소자에 관한 것으로, 특히 특히 외광을 이용하여 액정표시장치에 나타난 화 상을 보는 경우에 이용되는 광학소자에 관한 것으로 투명지지체를 사용하지 않고 편광필름에 반사성을 나타내는 안료와 하드코팅수지를 포함하여 이루어진 안료 코팅층을 스핀코팅 방식에 의해 형성하여 제조공정을 단축시키면서 박막으로 형성되기에 적당한 박형 반투과 광학소자의 제조방법 및 그 방법에 제조된 박형 반투과 광학소자에 관한 것이다.

일반적으로 반투과 반사형 액정 장치 등의 반투과 반사형 전기 광학 장치에서는, 밝은 곳에서 광원이 오프(off)되고 외광을 이용한 반사형 표시가 행해지고, 어두운 곳에서 광원이 온(on)되어 광원광을 이용한 투과형 표시가 행해진다. 보다 구체적으로는, 외부로부터의 외광을, 광투과용의 슬릿(silt) 등이 뚫린 반투과 반사막 중 슬릿 등을 제외하는 부분에 의해서, 액정층 등의 전기 광학 물질층을 거쳐서 반사하는 것으로 반사형 표시가 행해진다. 한편, 반투과 반사막의 이면측에서 오는 광원광을 슬릿 등을 거쳐서 투과하고, 또한 액정층 등의 전기 광학 물질층을 거쳐서 외부로 출사되는 것으로, 투과형 표시가 행해진다. 이러한 종류의 반투과 반사형 전기 광학 장치는, 전원 절약의 요청이 강하고, 또한 어두운 곳에서 적절히 사용하는 것인 MP3플레이어, 계산기, 휴대 전화 등의 휴대형 전자 기기용의 표시 장치 등으로 이미 보급되어 있다.

종래의 반투과 반사형 액정 장치 등의 반투과 반사형 전기 광학 장치에서 이용되는 광학소자의 구성도가 도 1에 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 편광필름(300´) 상면에는 점착제(200´)에 의해 액정셀(cell, 100´)이 붙착되어 있고, 하면에는 안료가 분산되어 있는 점착층(400 ´) 이 형성되어 있고, 그 아래로 투명지지체(500´)가 붙착되어 있는 구조이다. 상기와 같이 구성된 광학소자는 외광이 있을 때, 액정셀(100´), 점착제(200´), 편광필름(300´)으로 투과된 빛 중 일부는 안료가 분산되어 있는 점착층(400´)에서 반사되고 일부는 투과되는 형태의 구조이다. 따라서 안료가 분산되어 있는 점착층(400´)에서 반사된 빛을 통해 액정표시 장치에 나타난 화상을 볼 수 있는 것이다.

그러나 상기와 같은 구조는 안료를 점착제에 첨가를 해서 용액으로 제조한 뒤, 편광필름을 제조한 후 편광필름 일면에 코팅을 한 후 투명지지체(PET, TAC, PC, PMMA 등)를 합지하여 반사와 투과의 물성을 나타내고 있는 형태로 후면 보호를 위해 투명지지체를 한 장 더 사용함으로써 그 두께가 두꺼워지고 제조 공정의 복잡성을 유발시키는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 외광을 이용하여 액정표시장치에 나타난 화상을 보는 경우에 이용되는 광학소자에 있어서 투명지지체를 사용하지 않으면서 편광필름에 반사성을 나타내는 안료와 하드코팅수지로 이루어진 안료 코팅층을 스핀코팅하는 공정을 이용함으로써 제조공정을 단축시킬 수 있는 박형 반투과 광학소자와 그 제조방법을 제공하는데 있다.

이하, 기술적 구성을 중심으로 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 박형 반투과 광학소자는 점착제에 의해 액정셀에 부착된 편광필름 위에 안료 코팅층이 회전 코팅방식에 의해 코팅된다.

상기 안료 코팅층은 하드코팅수지, 경화제, 안료 및 레벨링제를 포함하여 이루어지는 안료 코팅층 조성물 100중량%에 있어서, ⅰ) 상기 하드코팅수지는 60중량% 내지 95중량% ⅱ) 상기 경화제는 1.5중량% 내지 15중량% ⅲ) 상기 안료는 1중량% 내지 25중량% ⅳ) 상기 레벨링제는 0.1중량% 내지 3중량%를 포함하여 구성되는 안료 코팅층 조성물을 용매에 혼합하여 연속식 회전 코팅기에서 50rpm 내지 6000rpm의 회전속도로 코팅하여 형성된다.

이하, 상기 박형 단계에 대해 상세히 설명한다.

(1) 안료 코팅층 코팅단계

안료 코팅층 코팅단계는 하드코팅수지, 경화제, 안료 및 레벨링제를 포함하여 이루어지는 안료 코팅층 조성물을 용매와 혼합하여 용액의 형태로 제조한 후, 연속식 회전 코팅기에서 액정셀과 부착된 편광필름 위에 도포시킴으로써 수행된다.

상기의 편광필름 통상적인 방법으로 제조된 것을 사용한다. 편광필름은 STN(Super Twisted Nematic), TN(Twisted Nematic), TFT(Thin Film Transitor), OLED(Organic Light Emitting Diode) 등에 주로 이용된다.

상기 액정셀은 일반적인 LCD 액정셀이 부착될 수 있다.

상기 점착제로는 아크릴계 고분자, 실리콘계 고분자, 폴리에스테르 (polyester), 폴리우레탄(polyurethane), 폴리에테르(polyether) 단독 또는 이들의 공중합체가 이용될 수 있으며, 그 중 응집력 및 투명성 등이 우수한 아크릴계 고분자가 가장 널리 이용될 수 있다.

본 발명의 연속식 회전 코팅기에서 적용되는 회전속도 및 회전시간은 다음과 같다.

본 발명에서 회전속도 50rpm 내지 6,000rpm에서 안료 코팅층 조성물을 용매와 혼합한 용액을 코팅하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 100rpm 내지 4,000rpm이다.

스핀 코팅의 회전속도가 50rpm보다 작으면, 원하는 소정의 박막을 얻을 수 없음은 물론 편광필름 표면에 안료 코팅층이 고르게 도포되지 못한다. 또한, 6,000rpm보다 크면 높은 원심력으로 인하여 안료 코팅층의 중앙부와 바깥 부분에서 두께 차이가 발생한다. 또한, 높은 회전속도를 유지하기 위하여 스핀 코팅 장치에 무리가 갈 수 있다.

더불어, 회전시간은 10초 내지 600초인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30초 내지 400초이다. 회전시간은 안료 코팅층 조성물과 용매가 혼합된 용액의 점도, 코팅시키고자 하는 안료 코팅층의 두께에 따라서 변할 수 있다.

회전시간이 10초 보다 작으면 편광필름에 안료 코팅층을 고르게 도포시키는 충분한 시간을 확보하기 힘들고, 600초 보다 크면 경제성이 떨어진다.

본 발명에서 사용하는 안료 코팅층의 조성물은 하드코팅수지, 경화제, 레벨링제, 그리고 안료를 포함하여 구성된다. 안료 코팅층 코팅단계에서 사용하는 안료 코팅층 조성물의 각 구성 물질에 대하여 살펴본다.

① 하드코팅수지

본 발명에서 사용하는 하드코팅수지는 열경화성수지 또는 광경화성수지 중 적어도 하나를 사용한다.

열경화성수지와 광경화성수지는 일반적으로 알려진 공지의 수지를 사용한다. 열경화성수지 중에서 축중합형 수지로는 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지 등이 있으며, 첨가중합형 수지로는 에폭시수지, 폴리에스테르수지 등이 있다. 본 발명에서는 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 광경화성수지로는 일반적으로 UV경화성수지를 사용한다. 광경화성수지로는 불포화 폴리에스테르 수지, 다관능 아크릴레이트 수지, 우레탄 아크릴레이트, 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 하드코팅수지는 안료 코팅층 조성물 100중량%에 대하여 60중량% 내지 95중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70중량% 내지 90중량%이다. 하드코팅수지가 안료 코팅층 조성물 100중량%에 대하여 60중량% 보다 작으면 경화에 의한 고경도를 얻기 힘들고, 95중량%보다 크면 상대적으로 경화제와 레벨링제의 함량이 적어 원하는 수준의 물리적 물성을 얻기 힘들다.

본 발명에서 사용하는 하드코팅수지는 고경도, 투명성 등의 특성을 얻기 위 하여 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 트리아크렐레이트(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 유도체, 폴리에틸렌 글라이콜 디아크릴레이트(polyethylene glycol diacrylate)와 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate)와 같은 우레탄 아크릴레이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 우레탄 선행고분자(hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer) 등이 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.

전술한 자외선 경화성 다관능기 아크릴레이트계 수지는 하드코팅수지 100중량%에 대하여 10중량% 내지 90중량% 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 30중량% 내지 87중량%이다. 더더욱 바람직하게는 50중량% 내지 85중량% 사용하는 것이 바람직하다.

하드코팅수지 100중량%에서 자외선 경화성 다관능기 아크릴레이트계 수지가 10중량% 보다 작으면 절대적인 관능기 수가 적어서 관능기의 결합에 따른 고경도를 얻기 힘들고, 90중량% 보다 많을 때는 경도는 높아지지만 비틀림 방지 및 내화학성이 약해지는 단점이 있다.

② 경화제

본 발명에서의 경화제는 열경화성수지 또는 광경화성수지에 존재하는 관능기의 형태에 따라서 적절히 선택 및 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 발명에서의 이소시아네이트계 화합물은 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 발명에서의 경화제는 안료 코팅층 조성물 100중량%에 대하여 1.5중량% 내지 15중량% 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 경화제는 안료 코팅층 조성물의 분자량 또는 사슬 구조를 제어하기 위하여 사용하는 첨가제로서 전술한 범위에서 경화제를 사용하면 상 분리 현상 등을 억제하는 효과가 두드러진다.

③ 안료

안료는 물 및 대부분의 유기용제 녹지 않는 착색제를 말하는 것으로 본 발명에서 안료를 특별히 한정하지는 않고 대부분의 무기안료나 유기안료를 모두 사용할 수 있다. 안료는 내광성, 내열성이 우수한 입자로 빛을 산란시키며 입자의 작을수록 투명도가 높고 우수한 분산 특성을 나타낸다.

무기안료는 화학적으로 무기질인 안료를 말하는 것으로 광물성 안료라고도 한다. 천연광물을 그대로 또는 이것을 가공 분쇄하여 만든 것과 아연, 티탄, 납, 철, 구리, 크롬, 알루미늄 등의 금속화합물을 원료로 만든 것이 있다.

유기 안료는 유기화합물을 주체로 하는 안료를 말하는 것으로 물에 불용성인 염료 수용성인 염료에 금속염 등을 가해서 침전시킨 것(레이크)이 있다. 내열성은 무기안료만 못하나 색의 종류가 많으며 도료, 플라스틱 염색 등에 널리 이용된다.

특히, 본 발명에서는 내열성, 내광성, 반사되는 빛의 색상 등을 고려하여 진주안료, pearl, 은입자, 알루미늄 입자 등의 안료를 사용하는 것이 바람직하다.

일반적으로 진주안료는 다른 안료 등과 함께 사용되어지는데, 진주안료는 투명성이 우수한 백운모로 약 1~150㎛의 평균경과 각 경의 1/10 이하, 바람직하게는 1/15~1/100의 후도를 가지는 비늘상 운모이고, 이 표면에 직경이 약 0.03~0.1㎛인 이산화티탄 미립자를 수화물로 하여 도포하고 배소하여 박막상의 티탄피복을 형성함으로써 얻을 수 있다. 이와 같이 얻어진 이산화티탄 피복 운모의 사용은 운모가 필름층내에서 배열하여 층상구조를 이루고 입사한 광을 배열한 비늘 조각상의 결정 에 규칙적으로 다중반사시켜 심미가 있는 광택이 얻어지므로 선호된다.

안료의 함량은 안료 코팅층 조성물 100중량%에 대하여 1중량% 내지 25중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 3중량% 내지 20중량%이다. 더더욱 바람직하게는 7중량% 내지 15중량%이다. 안료의 함량이 1중량% 보다 작으면 빛의 반사 효과를 기대하기 어렵고, 25중량% 보다 크면 안료가 과도하여 투과율을 감소시킬 수 있다.

안료의 입자 직경은 0.3㎛ 내지 25㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.8㎛ 내지 20㎛이다. 더더욱 바람직하게는 1.5㎛ 내지 15㎛이다. 안료의 입자 직경이 0.3㎛보다 작으면 만족스러운 반사 효과를 얻기가 힘들고, 또한 안료의 입자 직경이 25㎛보다 크면 외광이 없을 시 백라이트를 통해 화상을 보는데 있어 화면이 고르지 못하다는 단점이 있다.

④ 레벨링제

본 발명에서는 안료 코팅층의 표면을 고르게 하기 위하여 안료 코팅층 조성물에 레벨링제를 혼합하여 사용한다. 레벨링제는 실리콘 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 안료 코팅층 조성물 100중량%에 대하여 0.1중량% 내지 3중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람작하게는 0.5중량% 내지 2중량%이다. 레벨링제 가 0.1중량%보다 작으면 레벨링 효과를 기대하기 힘들고, 3중량% 보다 클 때는 경도가 약화될 우려가 있다.

본 발명에서는 상기의 안료 코팅층 조성물를 용매에 혼합하여 용액의 형태로 코팅하는 방식을 이용한다.

이 때의 용매는 통상 클로로폼, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, O-디클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소, 이들과 페놀류와의 혼합용매, 켄톤류, 에테르류, 디메틸폼아미드, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭시드, N-메틸필롤리돈, 설폴란, 씨클로헥사논, 자일렌, 톨루엔 등의 용매를 사용할 수 있다. 이 때, 사용되는 용매의 양은 안료 코팅층 조성물 100중량부에 대하여 30중량부 내지 150중량부 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 50중량부 내지 80중량부이다. 용매의 함량이 안료 코팅층 조성물 100중량부에 대하여 30중량부보다 작을 때는 점도가 낮아 편광필름과의 도포성, 부착성 등이 떨어지고, 150중량부보다 클 때는 안료 코팅층 조성물에 비하여 지나치게 많은 용매를 사용함으로써 채산성이 떨어진다.

(2) 건조단계

상기 (1)단계의 과정을 거쳐 형성된 안료 코팅층은 건조하는 공정을 거치게 된다.

이는 상기 안료 코팅층 코팅단계에서 편광필름 상에 함유된 용매를 제거하기 위해 수행된다. 건조온도는 20℃ 내지 75℃로 수행하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 25℃ 내지 45℃ 이다. 온도가 20℃ 이하이면 건조가 제대로 이루어지지 않고 건조시간이 길어지는 문제점이 있다. 또한 건조온도가 75℃ 이상에서는 물성이 변할 여지가 있으며, 그 이상의 온도 상승은 경제성이 떨어진다.

또한, 건조시간은 45초 내지 70초 정도가 바람직하다. 더 바람직하게는 55초 내지 65초, 더더욱 바람직하게는 58초 내지 62초 이다. 건조시간의 45초 이하이면 건조의 효과가 제대로 나타나지 못하고, 70초 이상의 건조는 물성에 영향을 줄 수 있다.

(3) 경화단계

경화단계에서는 안료 코팅층 코팅단계 및 건조단계를 통하여 형성된 안료 코팅층을 경화시킨다. 상기 경화단계는 열경화 또는 자외선 경화가 수행될 수 있다.

먼저 열경화를 수행하는 경우는 온도 조건은 45℃ 내지 85℃ 범위가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 50℃ 내지 70℃이다. 열경화 온도가 45℃보다 작으면 열경화하기 충분하지 않으며, 85℃보다 크면 안료 코팅 조성물의 물성에 영향을 미칠 수 있다.

열경화 시간은 30초 내지 5분이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1분 내지 3분이다. 열경화 시간은 열경화 온도 조건에 대응하여 변화시킬 수 있다. 열경화 시간이 30초보다 작으면 열경화 온도가 높더라도 충분한 열경화 효과를 확보하기 힘들고, 열경화 시간이 5분을 초과하면 생산성이 떨어짐은 물론 물성에 영향을 줄 수 있다.

또한, 자외선 경화를 수행할 경우는 5mJ 내지 40mJ 에너지 범위에서 UV경화하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10mJ 내지 20mJ이다.

UV경화 에너지량이 5mJ보다 작을 때는 충분한 자외선 경화효과를 얻을 수 없고, UV경화 에너지량이 40mJ보다 클 때는 지나친 UV경화로 안료의 물성에 영향을 줄 수 있다.

본 발명에 의한 안료 코팅층의 두께는 1.5㎛ 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2㎛ 내지 8㎛이다. 더더욱 바람직하게는 3㎛ 내지 6㎛이다. 안료 코팅층의 두께가 1.5㎛ 보다 작을 때는 두께가 지나치게 얇아 내스크래칭성 및 내화학성을 확보하기 힘들고, 10㎛ 보다 클 때는 박형의 반투과 광학소자를 확보하기가 힘들다.

상기와 같은 제조단계를 거쳐서 제작된 박형 반투과 광학소자의 구조도가 도 2에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 편광필름(300) 상면에는 점착제(200)에 의해 액정셀(100)이 부착되어 있고, 하면에는 안료 코팅층(400)이 코팅되어 있는 구조로 투명 지지층이 없는 박막 형태의 구조이다.

본 발명에 의한 박형 반투과 광학소자와 종래의 반투과 광학소자의 각 층의 두께를 비교한 것을 표 1에 나타내었다. 하기의 표 1에 의하여 본 발명에 따른 박형 반투과 광학소자가 종래의 것보다 현저하게 박막임을 확인할 수 있다.

	두께 (㎛)
	종래 방법에 의한 반투과 광학소자	본 발명에 의한 박막형 반투과 광학소자
점착제(PSA)	20~25	좌동
편광필름	100~180	"
점착층/안료 코팅층	20~25	4~8
투명지지체	30~100	X

[표 2]는 실시예와 비교예의 반사 색상값을 나타낸 것이다.

항목	L	a	b
실시예 1	50.49	-1.49	-1.47
실시예 2	48.26	-2.30	0.50
비교예 1	49.95	-3.00	-2.48

L, a, b는 색좌표를 나타낸 것으로서, [표 2]에서 보는 바와 같이 상기 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1에 기재된 반사 색상값이 약간의 차이가 나타나는 것은 안료의 함량의 따른 차이이다. 따라서 안료의 함량에 따라 반사 색좌표 값이 달라질 수 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 인라인 코팅에 의하여 제조된 박막형 반투과 광학소자의 실시예와 비교예를 바탕으로 반투과성 또는 반사율에 대해 살펴본다.

실시예 1

통상적인 방법에 편광필름을 제작한 후, 가로, 세로 500mm으로 자른 뒤 편광필름과 액정셀을 점착제를 이용하여 부착시킨다. 상기 편광필름의 TAC면(액정셀이 부착되지 않으면)에 안료 코팅층 조성물을 용매에 혼합시킨 용액을 연속식 회전 코팅기에서 1000rpm의 회전속도로 20초간 코팅하였다. 상기 용액은 용매로 씨클로헥사논이 70중량%, 하드코팅수지로 자외선 경화성 수지인 우레탄 아크릴레이트를 30중량%의 비율로 혼합한 후, 경화제(Irgacure 184)를 하드코팅수지 100중량부에 대하여 5가 첨가하고, 레벨링제를 하드코팅수지 100중량부에 대하여 0.5가 첨가한다. 또한 안료는 진주안료와 은입자가 혼합된 것을 사용하였다. 상기 안료의 함량은 씨클로 헥사논과 하드코팅수지로 이루어진 용액 100중량부에 대하여 10중량부의 비율로 혼합되어 있다. 그리고 상온에서 1분간 건조를 수행한 뒤, 자외선 경화를 자외선 경화를 수행하여 박형 반투과 광학소자를 제작하였다.

실시예 2

실시예 1과 동일한 조건으로 안료 코팅층을 코팅하는 공정을 수행하되 안료의 함량을 씨클로 헥사논과 하드코팅수지로 이루어진 용액 100중량부에 대하여 15중량부의 비율로 혼합하여 박형 반투과 광학소자를 제조하였다.

비교예 1

씨클로헥사논 80중량%와 점착제 20중량% 이루어진 용액 100중량부에 대하여 실시예 1과 동일한 안료를 10중량부를 혼합한 후, 코마 코터로 PET 필름에 코팅한 후 편광필름에 전사시킨 뒤 대전방지 PET를 합지하였다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 실시예의 반사율과 비교예의 반사율을 비교하기로 한다. 반사율 측정기기는 Konica minolta사 CM-3600을 사용하였다.

도 3은 실시예 1에서 얻어진 박형 반투과 광학소자의 반사율 그래프이고, 도 4는 비교예 1에서 얻어진 반투과 광학소자의 반사율 그래프이다.

도 3과 도 4를 비교하여 보면, 도 3은 반사율이 대략 10%~20%이고, 도 4 역시 반사율이 대략 15%~20%이다. 상기 두 그래프에서 알 수 있듯이 본 발명의 실시예 1에 의해 얻어진 반투과 광학소자는 기존 방법(비교예 1)에 의해 얻어진 반투과 광학소자와 비슷한 반사율을 나타내었다.

한편, 도 5는 실시예 1에서 얻어진 박형 반투과 광학소자의 투과율 그래프이고, 도 6은 비교예 1에서 얻어진 반투과 광학소자의 투과율 그래프이다. 상기에서 도시된 바와 같이 도 5는 투과율이 5%~20%이고, 도 6은 투과율이 10%~20%이다. 상기 두 그래프에서 알 수 있듯이 본 발명의 실시예 1에 의해 얻어진 반투과 광학소자는 기존 방법(비교예 1)에 의해 얻어진 반투과 광학소자와 비슷한 투과율을 나타내었다.

이상과 같이 본 발명에 의한 박막형 반투과 광학소자는 종래 반투과 광학소자가 가지는 반사율과 투과율을 가지면서도 종래의 것보다 박막인 장점이 있다. 또한 투명지지체를 사용하지 않음으로 인해 제조공정상의 간편이 있다.

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 극대화 시키기 위한 것으로서, 한정 범위가 좁혀짐으로써 더욱 만족스러운 기술적 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 박형 반투과 광학소자의 제조방법 및 그 방법에 제조된 박형 반투과 광학소자는 투명지지체를 사용하지 않음으로 인해 박막형태의 반투과 광학소자를 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한, 투명지지체를 부착시키는 공정이 생략됨으로 인해 제조공정이 단순하다는 장점이 있다.

Claims

연속식 회전코팅기에서 회전속도는 50rpm 내지 6000rpm로, 회전시간은 10초 내지 600초로 하는 회전 조건 하에, 하드코팅수지, 경화제, 안료 및 레벨링제를 포함하여 이루어지는 안료 코팅층 조성물 100중량%에 있어서,

ⅰ) 상기 하드코팅수지는 60중량% 내지 95중량%

ⅱ) 상기 경화제는 1.5중량% 내지 15중량%

ⅲ) 상기 안료는 1중량% 내지 25중량%

ⅳ) 상기 레벨링제는 0.1중량% 내지 3중량%를 포함하여 구성되는 안료 코팅층 조성물을 용매에 녹인 용액을 액정셀에 부착된 편광필름 위에 코팅하되, 상기 용매의 함량은 안료 코팅층 조성물 100중량부에 대하여 30중량부 내지 150중량부의 비로 혼합하여 안료 코팅층을 코팅하고, 건조 후 열경화 또는 자외선경화하여 안료 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 박형 반투과 광학소자의 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 안료 코팅층의 두께는 1.5㎛ 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 박형 반투과 광학소자의 제조방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 안료는 진주안료(pearl), 은입자, 알루미늄 입자 중 적어도 하나인 것 을 특징으로 하는 박형 반투과 광학소자의 제조방법.
제 3 항에 있어서,

상기 안료는 입경이 0.3㎛ 내지 25㎛인 것을 특징으로 하는 박형 반투과 광학소자의 제조방법.
제 3 항에 있어서,

상기 진주안료는 투명성이 우수하고, 평균경이 약 1~150㎛인 백운모 표면에 직경이 약 0.03~0.1㎛인 이산화티탄 미립자를 수화물로하여 도포하고 배소하여 박막상의 티탄피복을 형성함으로써 얻어지는 것을 특징으로 박형 반투과 광학소자의 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 하드코팅수지는 열경화성수지 또는 광경화성 수지인 것을 특징으로 하는 박형 반투과 광학소자의 제조방법.
제 6 항에 있어서,

상기 열경화성수지는 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지, 첨가중합형 에폭시수지, 폴리에스테르수지 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 박형 반투과 광학소자의 제조방법.
제 6 항에 있어서,

상기 광경화성 수지는 불포화 폴리에스테르 수지, 자외선 다관능 아크릴레이트 수지, 우레탄 아크릴레이트, 에폭시 아크릴 수지, 에폭시 아크릴레이트 수지 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 박형 반투과 광학소자의 제조방법.
제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 의한 박형 반투과 광학소자의 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 박형 반투과 광학소자.