KR100836013B1 - 복합입자를 포함하는 방현필름 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방현필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 투명 기재, 상기 투명 기재 상에 위치하는 수지층, 상기 수지층에 분산된 나노입자로서 다수의 제1입자, 상기 수지층에 분산된 가상 나노입자 집합체인 다수의 제2입자, 및 상기 수지층과 굴절율이 상이한 적어도 1종 이상의 마이크로 입자를 포함하며, 저렴한 제조비용으로 공정수율을 확보하면서 시인성이 우수하고 반사율이 저감된 방현필름을 제공한다.
방현필름, 마이크로 입자, 나노입자, 가상 나노입자 집합체, 시인성

Description

복합입자를 포함하는 방현필름 및 그 제조방법{Anti-glare film including complex particles and manufacturing method thereof}
도1은 종래의 방현필름의 개략적인 단면도이다.
도2는 종래의 또 다른 방현필름의 개략적인 단면도이다.
도3은 나노입자군에 따른 가상입자 집합체를 형성한 방현필름의 단면도이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 방현필름의 단면도이다.
도5는 본 발명에 따른 방현필름의 수지층에 분산되는 마이크로 셀 및 가상 나노입자 집합체의 형성 과정도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방현필름의 제조 공정의 흐름도이다.
≪도면의 주요부분에 대한 부호의 설명≫
100, 200 : 방현필름 102, 202 : 투명기재
103 : 미립자 105 : 큰 미립자
104, 204 : 수지층 203 : 나노입자
205 : 가상 나노입자 집합체 210 : 계면활성제
215 : 마이크로셀 303 : 제 1 마이크로 입자
305 : 제 2 마이크로 입자
본 발명은 복합입자를 포함하는 방현 필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 CRT 또는 LCD 디스플레이의 전면에 배치되어 이들 디스플레이 외부로 진입하는 광을 확산시켜 눈부심을 방지하거나 최소화하는 방현필름 및 그 제조방법에 관한 발명이다.
일반적으로 CRT 디스플레이는 내부에 형광체가 발광하여 디스플레이의 전면으로 출사하고, 액정 디스플레이에서는 액정 화상을 조명하기 위하여 백라이팅으로 배면에서 발광하여 디스플레이 전면으로 향해 광을 출사하도록 되어 있다.
디스플레이를 실내에서 사용하는 경우, 형광등의 조명광이 디스플레이 표면으로 입사하여 그 광이 반사하면서 화면이 눈부시게 되고, 형광등이 비치거나 하기 때문에 문자인식이 어렵게 된다.
이를 방지하기 위해서, 도1에 도시된 바와 같이, 투명기재(102) 상에, 큰 미립자(105)가 분산된 수지도료를 도포하여 요철을 가진 층을 형성하고, 상기와 같은 방법으로 제조된 방현필름(100)을 디스플레이 전면에 배치함으로써, 화면의 눈부심을 완화하고 디스플레이로부터 선명한 화질을 구현하는 기술은 종래로부터 많이 행하여져 왔다.
또한, 보다 선명하고 깨끗한 디스플레이를 얻기 위해 저굴절과 고굴절물질이 적층의 형태로 코팅된 반사방지필름을 방현필름 상부에 추가로 설치하는 경우도 있고 상기의 방현필름 표면위에 저굴절 물질을 코팅하여 반사율을 낮추는 기술도 사 용되고 있다.
그러나, 반사방지필름을 추가로 설치하는 경우는 디스플레이 투과율을 저하시켜 화질을 손실시키고 제조원가 상승과 같은 문제점을 발생시킨다.
한편, 방현필름표면에 저굴절물질을 추가로 코팅하는 기술 또한 공정수율을 떨어뜨리고 제조원가 상승과 같은 문제점이 여전히 남아있게 된다.
방현성은 외부와 접하는 표면의 거칠기(Roughness)에 비례한다.
즉, 표면의 요철이 크고, 많을수록 외부광의 산란효과가 증대되므로 방현성을 향상 시킬 수 있다.
표면의 요철을 크게 만들어 주기 위해서는 수지도료에 함유된 입자의 크기를 키우거나 입자의 함량을 높여주어야 가능하다.
그러나, 입자의 크기가 커지거나 입자의 함량이 높아질 경우 방현성은 향상되지만, 헤이즈(haze)가 상승하므로 디스플레이 내부에서 출사되는 이미지의 선명도를 저하시키는 문제점이 야기될 수 있다.
또한, 수지도료 내의 입자들이 커지고 함량이 높아짐에 따라 도포액내의 입자들이 쉽게 침전되므로 수지도료의 균일성 불량과 같은 문제점이 발생될 수 있다.
따라서, 위에서 언급한 방현성 저하 및 헤이즈 상승의 문제점을 해결하기 위해, 도2에 도시된 바와 같이, 2종 이상 크기의 미립자(103, 105)를 혼합하여 사용하는 경우도 있다.
그러나, 2종 이상 크기의 미립자를 혼합하여 사용하는 경우, 사용자가 만족할 만한 수준까지 헤이즈(haze)와 방현성을 구현할 수는 있지만, 반사방지기능을 보다 향상시키기 위해서는, 방현필름의 표면 위에 반사방지층을 추가로 요구한다.
이는 별도의 코팅 공정을 거쳐야 하므로, 제조원가의 상승과 공정수율의 저하와 같은 문제점이 여전히 해소되지 못한다.
이에, 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 특허출원2006-28561호로 출원한 바와 같이, 수지층에 형성되는 방현층으로서 나노 입자를 사용하여 가상의 마이크로 셀 내에 상기 나노입자가 군집된 비교적 큰 가상 나노입자 집합체를 형성하는 동시에 잔여 나노 입자를 분산시키도록 하여, 2종 이상의 입자의 크기를 사용하는 형태를 취하도록 함으로써, 공정 수율과 원가 상승에 영향을 주지 않으면서 방현성과 저반사성을 동시에 충족할 수 있도록 하는 방현 필름을 제안하였다.
도3은 상기 출원된 발명의 일실시예에 따른 방현필름의 단면도로서, 상기 방현필름(200)은 투명기재(202)와, 상기 투명기재(202) 상에 위치하는 수지층(204), 상기 수지층(204)에 분산된 나노입자로서의 다수의 제1입자(203), 및 상기 수지층(204)에 포함된 계면활성제에 의하여 마이크로 셀(micro cell)을 형성하고 상기 마이크로 셀 내부로 상기 다수의 제1입자(203)가 진입하여 수집됨으로써 형성되는 가상 나노입자 집합체(pseudo-assembly)인 다수의 제2입자(205)를 포함한다.
상기 가상 나노입자 집합체(205)는 투명기재(202) 상부에 방현성 요철을 형성시킴으로써 방현성 필름에서 표면 요철로 기능하는 큰 입자의 역할을 하게 된다.
또한, 수지층(204) 내에 분산된 나노입자(203)는 수지층(204)이 갖고 있는 본래의 굴절률값과 차이를 갖으면서 일부의 수지층(204)과 나노입자(203)가 나노 단위로 교대 배열됨으로써 수지층(204) 내부로 굴절률 차이를 발생시키고, 이는 광학 간섭원리에 의해서 상기 방현 필름(200)의 반사율을 저하시키게 된다.
한편, 상기 나노입자군(205)과 수지층(204)내에 분산된 나노입자(203)로 구성되는 방현필름(200)에 상기 수지층과 굴절율이 다른 적어도 1종 이상의 입자를 추가로 포함시켜 더욱 시인성이 우수하고 반사율이 저감된 방현필름을 구현할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 안출된 것으로, 상기 수지층의 표면 요철로써의 기능을 하는 상기 나노입자군과 나노입자 및 상기 수지층의 굴절율과는 차이를 갖는 적어도 1종 이상의 마이크로 입자를 상기 수지층에 추가로 포함시킴으로써, 방현필름의 시인성이 향상되고 반사율이 저감된 우수한 방현필름을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방현필름은, 투명 기재, 상기 투명 기재 상에 위치하는 수지층, 상기 수지층에 분산된 나노입자로서 다수의 제1입자, 상기 수지층에 분산된 가상 나노입자 집합체인 다수의 제2입자, 및 상기 수지층과 굴절율이 상이한 적어도 1종 이상의 마이크로 입자를 포함하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방현필름에 있어서, 상기 제1입자는 산화규소, 이산화티탄, 산화인듐, 산화주석, 산화지르코늄, 산화아연으로 이루어지는 군 중에서 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방현필름에 있어서, 상기 제1입자의 크기는 약 1㎚ 내지 50㎚인 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방현필름에 있어서, 상기 제2입자의 크기는 약 50㎚ 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방현필름에 있어서, 상기 제2입자는 상기 수지층에 포함된 계면활성제에 의하여 마이크로 셀을 형성하고 상기 마이크로 셀 내부로 상기 다수의 제1입자가 진입하여 수집됨으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방현필름에 있어서, 상기 마이크로 입자는 유기입자로서는 스틸렌비드, 아크릴비드, 아크릴-스틸렌비드, 멜라민비드, 폴리카보네이트비드, 폴리에틸렌비드 등이 사용되는 것이 바람직하고, 스틸렌비드 및 아크릴비드가 더욱 바람직하며, 무기입자로서는 Si02, Al-Si0 등이 사용되는 것이 바람직하고, Si02가 더욱 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 방현필름에 있어서, 상기 마이크로 입자의 크기는 약 1㎛ 내지 10㎛이하인 것을 특징으로 하며, 입자의 굴절률은 1.4 내지 1.6 이하인 것을 특징으로 하는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 방현필름의 제조방법은, 수지에 용매를 가하여 용해시킨 후 계면활성제를 투입하고 고속 혼합 교반하여 마이크로 셀을 형성하는 단계, 상기 마이크로 셀이 형성된 수지도료에 나노 입자를 투입하고 저속 교반하여 나노 입자 조성액을 제조하는 단계, 적어도 한 종류 이상의 마이크로 입자를 포함하는 마이크로 입자 조성액과 상기 나노 입자 조성액을 첨가 교반, 혼합하여 혼합 입자 조성액을 제조하는 단계, 상기 혼합 입자 조성액을 투명기재의 상부에 코팅하는 단계, 상기 혼합 입자 조성액이 코팅된 투명기재를 건조로에 통과시켜서 용매를 제거하는 단계, 및 상기 혼합입자 조성액이 코팅된 투명기재에 자외선을 조사하여 경화시키는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 방현필름의 제조방법에 있어서, 상기 용매는 속건성 용매 및 지건성 용매를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 방현필름의 제조방법에 있어서, 상기 조성액에 투입되는 나노입자는 실리카 계열이고, 입자의 크기는 약 1㎚ 내지 50㎚의 범위인 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 본 발명에 대한 도면을 참조하여 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 방현필름의 단면도이다.
도4를 참조하면, 본 발명에 따른 방현필름(300)은 투명기재(202), 상기 투명기재(202) 상에 위치하는 수지층(204), 상기 수지층(204)에 분산된 나노입자로서의 다수의 제1입자(203), 및 상기 수지층(204)에 포함된 계면활성제에 의하여 마이크로 셀(micro cell)을 형성하고 상기 마이크로 셀 내부로 상기 다수의 제1입자(203)가 진입하여 수집됨으로써 형성되는 가상 나노입자 집합체(pseudo-assembly)인 다수의 제2입자(205) 및 상기 수지층(204)과 굴절율이 상이한 적어도 1종 이상의 마이크로 입자(303, 305)를 포함한다.
상기 가상 나노입자 집합체(205)는 투명기재(202) 상부에 방현성 요철을 형성시킴으로써 방현성 필름에서 표면 요철로 기능하는 큰 입자의 역할을 하게 된다.
또한, 수지층(204) 내에 분산된 나노입자(203)는 수지층(204)이 갖고 있는 본래의 굴절률값과 차이를 갖으면서 일부의 수지층(204)과 나노입자(203)가 나노 단위로 교대 배열됨으로써 수지층(204) 내부로 굴절률 차이를 발생시키고, 이는 광학 간섭원리에 의해서 상기 방현 필름(300)의 반사율을 저감시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 마이크로 입자(303, 305)의 추가 사용에 따른 내부 헤이즈 부여에 의해 시인성이 우수한 방현 필름 제작이 용이하게 된다.
상기 투명기재(202)는 디아세틸 셀룰로오스, 트리아세틸 셀룰로오스, 프로피오닐 셀룰로오스, 부티릴 셀룰로오스, 아세틸 프로피오닐 셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리카보네이트 등이 바람직하고, 특히 트리아세틸 셀룰로오스, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰이 더욱 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 투명한 기재라면 어느 것이든 사용 가능하다.
상기 투명기재(202)는 80%이상의 투과율을 가지며, 바람직하게는 85% 이상의 투과율을 갖는다.
여기서, 상기 나노입자로서의 제1입자는 산화규소, 이산화티탄, 산화인듐, 산화주석, 산화지르코늄, 산화아연으로 이루어지는 군 중에서 1종 또는 2종 이상의 혼합 형태로 사용되는 것이 바람직하고, 실리카 계열의 나노입자인 것이 더욱 바람직하며, 상기 제1입자의 크기는 1㎚ ∼ 50㎚ 범위인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 방현필름에 있어서, 상기 계면활성제(210)에 의한 마 이크로 셀의 크기는 고속 혼합 교반기의 속도에 반비례하고, 제2입자의 크기는 50㎚∼20㎛ 범위인 것이 바람직하다.
도5는 본 발명에 따른 방현필름의 수지층에 분산되는 마이크로 셀 및 가상 나노입자 집합체의 형성 과정도이다.
상기 마이크로 셀(215)은 수지를 용매에 용해시키고, 계면 활성제를 투입한 후 고속 혼합 교반하여 내부에 빈 공간(cavity)을 포함한 형태로 제조된다.
상기 마이크로 셀(215)의 크기는 고속 혼합 교반기의 속도에 반비례하고, 마이크로 셀(215)의 양은 계면 활성제의 농도에 의존한다.
이때, 계면활성제의 함량은 수지도료 100중량부 당 약 0.1 중량부~ 2 중량부가 바람직하며, 약 0.3중량부 ~ 1.7중량부가 더욱 바람직하다.
계면활성제가 0.1 중량부 보다 낮을 경우는 충분한 방현성을 나타낼만한 마이크로 셀을 형성하기 어렵고, 2 중량부 보다 많을 경우는 수지도료의 점도상승 및 혼합공정에서 발생되는 기포로 인하여 공정상의 문제점이 발생하게 된다.
상기 마이크로 셀(215)이 형성된 수지도료에 나노입자(203)를 투입한 후 저속 교반하게 되면 친수성을 띠는 나노입자(203)가 마이크로 셀 내부의 빈 공간으로 진입하여 수집됨으로써 가상 나노입자 집합체(pseudo-assembly, 205)를 형성하게 된다.
여기서, 상기 수지도료의 용매는 속건성 및 지건성 용매를 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용하게 된다.
상기 용매의 선택은 메틸이소부틸케톤, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 초산에틸, 초산엔부틸, 시클로헥사논, 메탄올, 에탄올, n-부탄올, 이소프로판올 등 자유롭게 선택할 수 있으나 용매의 비점과 같은 자료를 통해 증발성능을 고려하여 1종 이상 선택하는 것이 바람직하다.
도4, 도5에서, 상기 나노입자는 수지도료를 투명기재(202)에 코팅한 후 건조공정을 진행하면, 나노입자가 군집하여 뭉쳐진 가상 나노입자 집합체(205)는 상기 방현필름(300) 상부에서 방현성 요철로 형성됨으로써 방현필름에 사용하는 큰 입자의 역할을 하게 된다.
또한, 상기 가상나노입자 집합체(205)는 표면요철을 가진 불규칙적인 덩어리 형태를 가지므로, 매끈한 구형입자에 비해 더욱 큰 거칠기를 구현할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명 실시예에 따른 방현필름은 제1입자(203)와 제2입자(205)와 같이 2종 이상의 입자크기를 사용하면서, 가상의 입자인 제2입자(205)의 표면요철로 인해 외부광 산란에 의한 방현성이 극대화된다.
여기서, 나노입자로서의 제1입자(203)는 굴절율이 낮은 물질을 사용할 수록 반사율을 더욱 낮출 수 있게 된다.
또한, 제1 마이크로 입자(303)와 제2 마이크로 입자(305)는 내부 헤이즈 구현에 영향을 주게 된다.
여기서, 상기 마이크로 입자의 크기는 약 1㎛ 내지 10㎛이하인 것을 특징으로 하며, 입자의 굴절률은 1.4 내지 1.6 이하인 것이 바람직하다.
또한, 상기 마이크로 입자는 유기입자로서는 스틸렌비드, 아크릴비드, 아크릴-스틸렌비드, 멜라민비드, 폴리카보네이트비드, 폴리에틸렌비드 등이 사용되는 것이 바람직하고, 스틸렌비드 및 아크릴비드가 더욱 바람직하며, 무기입자로서는 Si02, Al-Si0 등이 사용되는 것이 바람직하고, Si02가 더욱 바람직하다.
또한, 나노입자를 사용하여 나노입자군으로서 만들어지는 제2입자(205)가 외부 헤이즈를 구현하게 되는 데 대하여 상기 마이크로 입자(303, 305)는 상기 수지층(204)에 분산된 나노입자와는 굴절률등 광특성이 상이하여, 방현필름(300)의 반사율과 시인성에 영향을 주게 된다.
즉, 상기 나노입자와 상기 마이크로 입자를 포함하는 복합입자에 의하여 상기 나노입자만 사용하는 경우의 방현필름에 대하여 시인성이 우수하게 되고, 상기 마이크로 입자만 사용하는 경우에 대하여 상기 나노입자와 상기 마이크로 입자를 함께 사용하는 복합입자에 의하여 반사율 특성이 우수하게 나타난다.
상기 나노입자 또는 마이크로 입자만 수지층(204)에 분산되는 경우에 비하여 나노입자와 마이크로 입자가 함께 분산되는 경우에 있어서 시인성과 반사율의 상관관계는 다음 표와 같다.
<나노, 나노+ 마이크로, 마이크로의 시인성과 반사율의 상관관계>
입자 마이크로 마이크로+나노 나노
시인성 마이크로+나노 > 나노
반사율 마이크로 < 마이크로+나노
즉, 시인성에 있어서는 마이크로+나노입자 사용이 나노입자만 사용시 보다 우수하고, 반사율에 있어서는 마이크로+나노입자 사용이 마이크로 입자만 사용하는 경우보다 우수함을 알 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 방현필름의 제조방법에 대하여 설명한다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제조 방법의 흐름도를 나타낸다.
도6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 방현필름의 제조 과정은, 먼저 수지에 용매를 가하여 용해시킨 후 계면활성제를 투입하고 고속 혼합 교반하여 계면 활성제(210)에 의해서 마이크로 셀(215)을 형성하는 단계를 진행한다(S10).
다음으로, 상기 마이크로 셀이 형성된 수지도료에 나노 입자를 투입하고 저속 교반하여 나노 입자 조성액을 제조하는 단계이다(S20).
이 단계에서, 마이크로 셀(215)의 빈 공간 내로 진입한 나노입자(203)가 모여서 가상 나노입자 집합체(205)를 형성하고, 나머지 잔여 나노 입자(203)는 용액 내에서 불규칙하게 분산하게 된다.
이때, 일실시예에 따른 나노입자 조성액의 제조는 다음과 같이 할 수 있다.
20중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB1290, 에스케이 싸이텍), 15중량부의 다관능 아크릴레이트 모노머(PETIA, 에스케이 싸이텍), 35중량부의 에폭시 아크릴레이트 올리고머(CN133LC, 사토머), 30중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(UP016, 에스케이 싸이텍) 수지를 65중량부의 시클로헥사논(Cyclohexanone, 덕산화학), 65중량부의 이소프로필알코올(IPA, 대정화금)에 혼합한 후 용해시켰다. 상기의 용액에 3중량부의 계면활성제(disperBYK2000, BYK chemie)를 첨가한 후 고속혼합기인 Homogenizer(IKA社)를 10,000rpm으로 10분간 교반한다. 교반이 끝나고 난 후 실리카졸 (20nm, 20wt%,티오켐) 100 중량부와 5 중량부의 광중합개시제(IGC184, 씨바가이기)를 추가 투입하여 800rpm에서 30분간 저속교반을 실시하여 나노입자 조 성액을 제조하였다. 상기에 언급된 중량부 표기는 사용된 모노머 및 올리고머 수지 100중량부 기준대비 각각의 사용 조성물을 중량부로 표기하였다.
다음에, 적어도 한 종류 이상의 마이크로 입자를 포함하는 마이크로 입자 조성액을 제조하여 상기 마이크로 입자 조성액과 상기 나노 입자 조성액을 첨가 교반, 혼합하여 혼합 입자 조성액을 제조하는 단계이다(S30).
이때, 일실시예에 따른 마이크로 입자 조성액의 제조는 다음과 같이 할 수 있다.
20중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB1290, 에스케이 싸이텍), 15중량부의 다관능 아크릴레이트 모노머(PETIA, 에스케이 싸이텍), 35중량부의 에폭시 아크릴레이트 올리고머(CN133LC, 사토머), 30중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(UP016, 에스케이 싸이텍)와 5 중량부의 광중합개시제(IGC184, 씨바가이기)를 130중량부의 시클로헥사논(Cyclohexanone, 덕산화학)에 첨가한 후 10분간 교반 용해시켰다. 이 용액에 아크릴비드 (MX300, 소켄) 15중량부, 스틸렌비드 (SX350H, 소켄) 5중량부를 추가 투입하여 500rpm에서 30분간 교반을 실시하여 마이크로 입자 조성액을 제조하였다. 상기에 언급된 중량부 표기는 사용된 모노머 및 올리고머 수지 100중량부 기준대비 각각의 사용 조성물을 중량부로 표기하였다.
다음으로, 상기 혼합 입자 조성액을 투명기재(202)의 상부에 마이크로-그라비아 롤(Micro-Gravure Roll)로 코팅하는 단계이다(S40)
상기 가상의 나노입자 집합체인 다수의 제2입자(205)는 상기 수지층(204)의 표면에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.
그 후, 상기 수지도료가 코팅된 투명기재(202)를 건조로를 통과시켜서 용매를 제거하는 단계를 진행한다(S50).
마지막으로, 상기 용매가 제거된 수지도료가 코팅된 투명기재에 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 방현성 수지층(204)을 포함하는 방현필름(300)을 제조하게 된다(S60).
이하, 바람직한 실시예와 비교예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로써 이에 한정하는 것은 아니다.
<실시예 1>
20중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB1290, 에스케이 싸이텍), 15중량부의 다관능 아크릴레이트 모노머(PETIA, 에스케이 싸이텍), 35중량부의 에폭시 아크릴레이트 올리고머(CN133LC, 사토머), 30중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(UP016, 에스케이 싸이텍) 수지를 65중량부의 시클로헥사논(Cyclohexanone, 덕산화학), 65중량부의 이소프로필알코올(IPA, 대정화금)에 혼합한 후 용해시켰다. 상기의 용액에 3중량부의 계면활성제 (disperBYK2000, BYK chemie)를 첨가한 후 고속혼합기인 Homogenizer(IKA社)를 10,000rpm으로 10분간 교반한다. 교반이 끝나고 난 후 실리카졸 (20nm, 20wt%,티오켐) 100 중량부와 5 중량부의 광중합개시제(IGC184, 씨바가이기)를 추가 투입하여 800rpm에서 30분간 저속교반을 실시하여 나노입자 조성액을 제조하였다. 상기에 언급된 중량부 표기는 사용된 모노머 및 올리고머 수지 100중량부 기준대비 각각의 사용 조성물을 중량부로 표기하였다.
이 용액에 상기에서 제조한 마이크로 입자 조성액 10 중량부를 첨가 교반하여 혼합입자 조성액을 제조 하였다. 제조된 혼합입자 조성액을 TAC 필름(40㎛, Fuji) 일면에 Micro-Gravure(Mesh 9)를 사용하여 코팅 시킨 후 60초간 80℃-80℃-80℃-80℃의 온도조건 변화에서 순차적으로 건조시킨 후, 250mJ/㎠의 자외선(아이그라픽스社)으로 코팅된 도료의 광중합을 실시하여 코팅두께 8㎛를 형성시켜 방현필름을 제작하였다.
<실시예 2>
20중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB1290, 에스케이 싸이텍), 15중량부의 다관능 아크릴레이트 모노머(PETIA, 에스케이 싸이텍), 35중량부의 에폭시 아크릴레이트 올리고머(CN133LC, 사토머), 30중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(UP016, 에스케이 싸이텍) 수지를 65중량부의 시클로헥사논(Cyclohexanone, 덕산화학), 65중량부의 이소프로필알코올(IPA, 대정화금)에 혼합한 후 용해시켰다. 상기의 용액에 3중량부의 계면활성제 (disperBYK2000, BYK chemie)를 첨가한 후 고속혼합기인 Homogenizer(IKA社)를 10,000rpm으로 10분간 교반한다. 교반이 끝나고 난 후 실리카졸 (20nm, 20wt%,티오켐) 100 중량부와 5 중량부의 광중합개시제(IGC184, 씨바가이기)를 추가 투입하여 800rpm에서 30분간 저속교반을 실시하여 나노입자 조성액을 제조하였다. 상기에 언급된 중량부 표기는 사용된 모노머 및 올리고머 수지 100중량부 기준대비 각각의 사용 조성물을 중량부로 표기하였다.
이 용액에 상기에서 제조한 마이크로 입자 조성액 20 중량부를 첨가 교반하 여 혼합입자 조성액을 제조 하였다. 제조된 혼합입자 조성액을 TAC 필름(40㎛, Fuji) 일면에 Micro-Gravure(Mesh 9)를 사용하여 코팅 시킨 후 60초간 80℃-80℃-80℃-80℃의 온도조건 변화에서 순차적으로 건조시킨 후, 250mJ/㎠의 자외선(아이그라픽스社)으로 코팅된 도료의 광중합을 실시하여 코팅두께 8㎛를 형성시켜 방현필름을 제작하였다.
<실시예 3>
20중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB1290, 에스케이 싸이텍), 15중량부의 다관능 아크릴레이트 모노머(PETIA, 에스케이 싸이텍), 35중량부의 에폭시 아크릴레이트 올리고머(CN133LC, 사토머), 30중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(UP016, 에스케이 싸이텍) 수지를 65중량부의 시클로헥사논(Cyclohexanone, 덕산화학), 65중량부의 이소프로필알코올(IPA, 대정화금)에 혼합한 후 용해시켰다. 상기의 용액에 3중량부의 계면활성제 (disperBYK2000, BYK chemie)를 첨가한 후 고속혼합기인 Homogenizer(IKA社)를 10,000rpm으로 10분간 교반한다. 교반이 끝나고 난 후 실리카졸 (20nm, 20wt%,티오켐) 100 중량부와 5 중량부의 광중합개시제(IGC184, 씨바가이기)를 추가 투입하여 800rpm에서 30분간 저속교반을 실시하여 나노입자 조성액을 제조하였다. 상기에 언급된 중량부 표기는 사용된 모노머 및 올리고머 수지 100중량부 기준대비 각각의 사용 조성물을 중량부로 표기하였다.
이 용액에 상기에서 제조한 마이크로 입자 조성액 30 중량부를 첨가 교반하여 혼합입자 조성액을 제조 하였다. 제조된 혼합입자 조성액을 TAC 필름(40㎛, Fuji) 일면에 Micro-Gravure(Mesh 9)를 사용하여 코팅 시킨 후 60초간 80℃-80℃-80℃-80℃의 온도조건 변화에서 순차적으로 건조시킨 후, 250mJ/㎠의 자외선(아이그라픽스社)으로 코팅된 도료의 광중합을 실시하여 코팅두께 8㎛를 형성시켜 방현필름을 제작하였다.
<실시예 4>
20중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB1290, 에스케이 싸이텍), 15중량부의 다관능 아크릴레이트 모노머(PETIA, 에스케이 싸이텍), 35중량부의 에폭시 아크릴레이트 올리고머(CN133LC, 사토머), 30중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(UP016, 에스케이 싸이텍) 수지를 65중량부의 시클로헥사논(Cyclohexanone, 덕산화학), 65중량부의 이소프로필알코올(IPA, 대정화금)에 혼합한 후 용해시켰다. 상기의 용액에 3중량부의 계면활성제(disperBYK2000, BYK chemie)를 첨가한 후 고속혼합기인 Homogenizer(IKA社)를 10,000rpm으로 10분간 교반한다. 교반이 끝나고 난 후 실리카졸 (20nm, 20wt%,티오켐) 100 중량부와 5 중량부의 광중합개시제(IGC184, 씨바가이기)를 추가 투입하여 800rpm에서 30분간 저속교반을 실시하여 나노입자 조성액을 제조하였다. 상기에 언급된 중량부 표기는 사용된 모노머 및 올리고머 수지 100중량부 기준대비 각각의 사용 조성물을 중량부로 표기하였다.
이 용액에 상기에서 제조한 마이크로 입자 조성액 40 중량부를 첨가 교반하여 혼합입자 조성액을 제조 하였다. 제조된 혼합입자 조성액을 TAC 필름(40㎛, Fuji) 일면에 Micro-Gravure(Mesh 9)를 사용하여 코팅 시킨 후 60초간 80℃-80℃- 80℃-80℃의 온도조건 변화에서 순차적으로 건조시킨 후, 250mJ/㎠의 자외선(아이그라픽스社)으로 코팅된 도료의 광중합을 실시하여 코팅두께 8㎛를 형성시켜 방현필름을 제작하였다.
<실시예 5>
20중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB1290, 에스케이 싸이텍), 15중량부의 다관능 아크릴레이트 모노머(PETIA, 에스케이 싸이텍), 35중량부의 에폭시 아크릴레이트 올리고머(CN133LC, 사토머), 30중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(UP016, 에스케이 싸이텍) 수지를 65중량부의 시클로헥사논(Cyclohexanone, 덕산화학), 65중량부의 이소프로필알코올(IPA, 대정화금)에 혼합한 후 용해시켰다. 상기의 용액에 3중량부의 계면활성제 (disperBYK2000, BYK chemie)를 첨가한 후 고속혼합기인 Homogenizer(IKA社)를 10,000rpm으로 10분간 교반한다. 교반이 끝나고 난 후 실리카졸 (20nm, 20wt%,티오켐) 100 중량부와 5 중량부의 광중합개시제(IGC184, 씨바가이기)를 추가 투입하여 800rpm에서 30분간 저속교반을 실시하여 나노입자 조성액을 제조하였다. 상기에 언급된 중량부 표기는 사용된 모노머 및 올리고머 수지 100중량부 기준대비 각각의 사용 조성물을 중량부로 표기하였다.
이 용액에 상기에서 제조한 마이크로 입자 조성액 50 중량부를 첨가 교반하여 혼합입자 조성액을 제조 하였다. 제조된 혼합입자 조성액을 TAC 필름(40㎛, Fuji) 일면에 Micro-Gravure(Mesh 9)를 사용하여 코팅 시킨 후 60초간 80℃-80℃-80℃-80℃의 온도조건 변화에서 순차적으로 건조시킨 후, 250mJ/㎠의 자외선(아이 그라픽스社)으로 코팅된 도료의 광중합을 실시하여 코팅두께 8㎛를 형성시켜 방현필름을 제작하였다.
<비교예 1>
20중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB1290, 에스케이 싸이텍), 15중량부의 다관능 아크릴레이트 모노머(PETIA, 에스케이 싸이텍), 35중량부의 에폭시 아크릴레이트 올리고머(CN133LC, 사토머), 30중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(UP016, 에스케이 싸이텍) 수지를 65중량부의 시클로헥사논(Cyclohexanone, 덕산화학), 65중량부의 이소프로필알코올(IPA, 대정화금)에 혼합한 후 용해시켰다. 상기의 용액에 3중량부의 계면활성제 (disperBYK2000, BYK chemie)를 첨가한 후 고속혼합기인 Homogenizer(IKA社)를 10,000rpm으로 10분간 교반한다. 교반이 끝나고 난 후 실리카졸 (20nm, 20wt%,티오켐) 100 중량부와 5 중량부의 광중합개시제(IGC184, 씨바가이기)를 추가 투입하여 800rpm에서 30분간 저속교반을 실시하여 나노입자 조성액을 제조하였다. 상기에 언급된 중량부 표기는 사용된 모노머 및 올리고머 수지 100중량부 기준대비 각각의 사용 조성물을 중량부로 표기하였다.
제조된 혼합입자 조성액을 TAC 필름(40㎛, Fuji) 일면에 Micro-Gravure(Mesh 9)를 사용하여 코팅 시킨 후 60초간 80℃-80℃-80℃-80℃의 온도조건 변화에서 순차적으로 건조시킨 후, 250mJ/㎠의 자외선(아이그라픽스社)으로 코팅된 도료의 광중합을 실시하여 코팅두께 8㎛를 형성시켜 방현필름을 제작하였다.
<비교예 2>
20중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB1290, 에스케이 싸이텍), 15중량부의 다관능 아크릴레이트 모노머(PETIA, 에스케이 싸이텍), 35중량부의 에폭시 아크릴레이트 올리고머(CN133LC, 사토머), 30중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머(UP016, 에스케이 싸이텍)와 5 중량부의 광중합개시제(IGC184, 씨바가이기)를 130중량부의 시클로헥사논(Cyclohexanone, 덕산화학)에 첨가한 후 10분간 교반 용해시켰다. 이 용액에 아크릴비드 (MX300, 소켄) 15중량부, 스틸렌비드 (SX350H, 소켄) 5중량부를 추가 투입하여 500rpm에서 30분간 교반을 실시하여 마이크로 입자 조성액을 제조하였다. 상기에 언급된 중량부 표기는 사용된 모노머 및 올리고머 수지 100중량부 기준대비 각각의 사용 조성물을 중량부로 표기하였다.
제조된 혼합입자 조성액을 TAC 필름(40㎛, Fuji) 일면에 Micro-Gravure(Mesh 9)를 사용하여 코팅 시킨 후 60초간 80℃-80℃-80℃-80℃의 온도조건 변화에서 순차적으로 건조시킨 후, 250mJ/㎠의 자외선(아이그라픽스社)으로 코팅된 도료의 광중합을 실시하여 코팅두께 8㎛를 형성시켜 방현필름을 제작하였다.
상기 실시예와 비교예로부터 제조된 방현필름에 대한 평가는 아래와 같은 방법으로 실시한다.
(1) 헤이즈(Haze), 내외부 헤이즈 & 전광선투과율(Total Transmittance)
분광광도계(NDH2000,Nippon Denshoku)를 이용하여 값을 측정한다.
결과 표기 : 헤이즈(%), 내외부 헤이즈(%), 전광선투과율(%)
(2) 반사율
Wetting 및 점착성이 뛰어난 검은 필름을 기포가 발생하지 않도록 붙인후 반사율 측정기기를 이용하여 5˚반사율을 측정한다.
결과 표기: 반사율(%)
(3) 시인성
블랙 아크릴 판에 제조된 방현 필름을 광학용 점착제를 이용하여 붙인후 목시로 블랙정도를 상호 비교 파악한다.
결과 표기 : 우수 ◎, 양호 ○, 보통 △, 나쁨 X
<나노+ 마이크로 입자 조성액 조합 및 결과>
구분 평가항목
헤이즈 (%) 내부헤이즈 (%) 투과율 (%) 반사율 (%) 시인성
실시예1 45 35 93 ◎(2.0)
실시예2 43 37 91 ○(3.1)
실시예3 44 42 92 ○(3.7)
실시예4 45 25 93 ◎(1.5)
실시예5 44 43 92 ○(3.9)
비교예1 42 3 92 ◎(0.7) X
비교예2 43 42 93 X(4.6)
상기 표에서 보는 바와 같이 바람직한 실시예와 비교예를 통해 본 발명의 평가결과를 도출할 수 있었다.
나노입자와 그 입자로 형성된 가상 나노입자 집합체(pseudo-assembly)를 코팅층으로 갖는 방현필름에 마이크로 입자를 복합하여 분산한 경우에, 시인성과 반사성능이 우수하여 실시예1 부터 실시예5까지는 나노입지와 마이크로 입자를 사용 하여 제작한 방현필름과 나노입자 또는 마이크로 입자만 분산된 비교예와 비교했을 때 유사한 헤이즈값 조건하에서 시인성은 높고 반사율이 낮아 방현필름의 기능 뿐만 아니라 반사방지필름의 보조역할도 가능하게 해줄 수 있음을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
본 발명에 따르면, 방현성 필름으로서 2종 이상의 크기 입자를 사용하는 것처럼 가상의 입자 자체가 갖는 요철로서 방현성을 극대화하고 작은 입자에 의한 반사율을 낮추는 효과를 발휘함과 동시에 이종 입자에 의한 굴절특성을 부여함으로써 방현필름의 시인성이 향상되고 반사율이 저감된 우수한 방현필름을 제공하게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 방현필름의 제작에 있어서 공정 수율을 떨어뜨리지 않고 저렴한 제조 비용을 확보하면서도 반사율이 저하된 방현필름을 제공하는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 투명 기재;
    상기 투명 기재 상에 위치하는 수지층;
    상기 수지층에 분산된 나노입자로서 다수의 제1입자;
    상기 수지층에 포함된 계면활성제에 의하여 마이크로 셀을 형성하고 상기 마이크로 셀 내부로 상기 다수의 제1입자가 진입하여 수집됨으로써 형성된 가상 나노입자 집합체인 다수의 제2입자; 및
    상기 수지층에서 상기 제1입자와 상기 제2입자 사이에 추가로 분산되며, 상기 수지층과 굴절율이 상이한 적어도 1종 이상의 마이크로 입자를 포함하는 방현필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1입자는 산화규소, 이산화티탄, 산화인듐, 산화주석, 산화지르코늄, 산화아연으로 이루어지는 군 중에서 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 방현필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1입자의 크기는 1㎚ 내지 50㎚인 것을 특징으로 하는 방현필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2입자의 크기는 50㎚ 내지 20㎛인 것을 특징으로 하는 방현필름.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로 입자는 스틸렌비드, 아크릴비드, 아크릴-스틸렌비드, 멜라민비드, 폴리카보네이트비드, 폴리에틸렌비드, Si02, Al-Si02에서 적어도 1종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 방현필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 마이크로 입자의 크기는 1㎛ 내지 10㎛이하인 것을 특징으로 하며, 입자의 굴절률은 1.4 내지 1.6 이하인 것을 특징으로 하는 방현필름.
  8. 수지에 용매를 가하여 용해시킨 후 계면활성제를 투입하고 고속 혼합 교반하여 마이크로 셀을 형성하는 단계;
    상기 마이크로 셀이 형성된 수지도료에 나노 입자를 투입하고 저속 교반하여 나노 입자 조성액을 제조하는 단계;
    적어도 한 종류 이상의 마이크로 입자를 포함하는 마이크로 입자 조성액과 상기 나노 입자 조성액을 첨가 교반, 혼합하여 혼합 입자 조성액을 제조하는 단계;
    상기 혼합 입자 조성액을 투명기재의 상부에 코팅하는 단계;
    상기 혼합 입자 조성액이 코팅된 투명기재를 건조로에 통과시켜서 용매를 제거하는 단계; 및
    상기 혼합입자 조성액이 코팅된 투명기재에 자외선을 조사하여 경화시키는 단계를 포함하는 방현필름의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 용매는 속건성 용매 및 지건성 용매를 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 방현필름의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 나노 입자 조성액에 투입되는 나노입자는 실리카 계열이고, 입자의 크기는 1㎚ 내지 50㎚의 범위인 것을 특징으로 하는 방현필름의 제조방법.
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