KR101855987B1 - 금속산화물 유기 나노분산액, 필름 및 이를 포함하는 디스플레이용 광학부재 - Google Patents

금속산화물 유기 나노분산액, 필름 및 이를 포함하는 디스플레이용 광학부재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속산화물 유기 나노분산액, 필름 및 이를 포함하는 디스플레이용 광학부재에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 금속산화물 유기 나노분산액은, 금속산화물 고형분; 유기첨가제; 및 모노머;를 포함하고, 200 cP 내지 5,000 cP 범위의 점도를 가지는 것이다.

Description

금속산화물 유기 나노분산액, 필름 및 이를 포함하는 디스플레이용 광학부재 {METAL OXIDE ORGANIC NANO DISPERSION, FILM AND OPTIC MEMBER FOR DISPLAY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 금속산화물 유기 나노분산액, 필름 및 이를 포함하는 디스플레이용 광학부재에 관한 것이다.
높은 굴절률을 이용하여, 금속산화물을 투명한 수지나 필름과 복합화하고, 그 굴절률을 향상시켜 이루어지는 고기능성 분산액이나 필름이 여러가지 제안되고 있다. 예를 들어, LED를 덮는 밀봉 수지에 굴절률이 높은 금속산화물을 부가함으로써, 밀봉 수지의 굴절률이 높아져, 발광체가 방출하는 광을 보다 효율적으로 추출하는 것이 가능해지며, LED의 휘도가 향상하는 것이 알려져 있다. 마찬가지로, 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 전계발광 디스플레이(EL) 등의 평패널 디스플레이(FPD)의 표시면의 반사 방지막에도, 금속산화물이 이용되고 있다. 이 반사 방지막은 저굴절률층과 고굴절률층을 적층하여 이루어지는 적층막이며, 이 고굴절률층에 금속산화물을 분산시킨 복합 수지 재료가 이용되고 있다. 상기 용도에서는, 금속산화물의 일차 입자 직경과 수지 중에서의 이차 응집 입자 직경이 가시 광선의 파장 (380 nm 내지 800 nm)보다도 충분히 작지 않을 때는, 금속산화물 입자에 의한 산란의 영향에 의해, 밀봉 수지나 반사 방지막이 백탁하기 때문에, 필요한 투명성을 얻을 수 없다. 따라서, 금속산화물 입자를 수지에 미립자로서 분산시킨 투명성이 높은 금속산화물 분산액의 개발이 강하게 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 저점도, 고투과율 및 고굴절률 특성을 갖는 금속산화물 유기 나노분산액, 필름 및 이를 포함하는 디스플레이용 광학부재를 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속산화물 고형분; 유기첨가제; 및 모노머;를 포함하고, 200 cP 내지 5,000 cP 범위의 점도를 가지는 것인, 금속산화물 유기 나노분산액을 제공한다.
일측에 따르면, 상기 점도는, 하기의 수학식 1에 의해 계산되는 파라미터(F1) 값이 0.01 내지 0.15를 만족하는 것일 수 있다:
[수학식 1]
점도 파라미터(F1)= PZ×D/M
(상기 수학식 1에서, PZ는 금속산화물 고형분 함량이고, D는 유기첨가제 함량이고, M은 모노머 함량이고, 0.3≤PZ≤0.75이고, 0.05≤D≤0.3이고, 0.3≤M≤0.65를 만족함).
일측에 따르면, 상기 금속산화물 고형분은, ZrO2, TiO2, SrTiO2, MgO, Ta2O5, ZrO2-TiO- 및 SiO2-Fe2O3으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 유기첨가제는, 벤조산, 데칸산, 초산, 인산, 술폰산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 옥살산, 말론산, 호박산, 푸마르산, 말레산, 젖산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 글루콘산, 미노실란, 비리실란, 에폭시실란, 메타크릴실란, 알킬실란, 페닐실란, 클로로실란, 페닐트리메톡시실란, γ-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, (3-아미노프로필)트리에톡시실란, [3-(2-아미노에틸아미노)프로필]트리에톡시실란, 3-[2-(2-아미노에틸아미노)에틸아미노]프로필트리메톡시실란, 비닐트리클로로실란, 비닐메틸클로로실란, 트리메톡시비닐실란, 트리에톡시비닐실란, 디메틸디클로로실란, 메틸디클로로실란, 메틸트리클로로실란, 페닐트리클로로실란, 트리메틸클로로실란, 트리클로로실란, 글리시독시메틸트리메톡시실란, 글리시독시메틸트리에톡시실란, α-글리시독시에틸트리메톡시실란, α-글리시독시에틸트리에톡시실란, β-글리시독시에틸트리메톡시실란, β-글리시독시에틸트리에톡시실란, α-글리시독시프로필트리메톡시실란, α-글리시독시프로필트리에톡시실란, β-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리프로폭시실란, γ-글리시독시프로필트리부톡시실란, γ-글리시독시프로필트리페녹시실란, α-글리시독시부틸트리메톡시실란, α-글리시독시부틸트리에톡시실란, β-글리시독시부틸트리에톡시실란, γ-글리시독시부틸트리메톡시실란, γ-글리시독시부틸트리에톡시실란, δ-글리시독시부틸트리메톡시실란, δ-글리시독시부틸트리에톡시실란, 글리시독시메틸메틸디메톡시실란, 글리시독시메틸메틸디에톡시실란, α-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, α-글리시독시에틸메틸디에톡시실란, β-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, β-글리시독시에틸에틸디메톡시실란, α-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, α-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, β-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디프로폭시실란, γ-글리시독시프로필메틸디부톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디페녹시실란, γ-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필에틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필비닐디메톡시실란, γ-글리시독시프로필비닐디에톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 모노머는, 단관능성 또는 다관능성 아크릴레이트계 화합물을 포함하는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 단관능성 아크릴레이트 모노머는, 페녹시벤질아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타아크릴레이트, 오쏘-페닐페놀에틸아크릴레이트, 비스페놀다이아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이, 2- 하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 아크릴레이트, 메틸에틸렌글릴콜모노(메타)아크릴레이트 및 메틸트리에틸렌디글리콜(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것이고, 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드변성인산디(메타)아크릴레이트, 아릴화시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥사디올디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트 및 글리세린 트리메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 금속산화물 유기 나노분산액의 액상 투과율은, 50% 이상인 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 금속산화물 유기 나노분산액의 액상 굴절률은, 25 ℃에서 1.5 내지 2.2 범위를 가지는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 일 실시예에 따른 금속산화물 유기 나노분산액을 이용하여 제조된 필름을 제공한다.
일측에 따르면, 상기 필름의 투과율은, 85% 이상인 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 필름의 굴절률은, 1.3 내지 2.0인 것일 수 있다.
삭제
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 다른 실시예에 따른 필름;을 포함하는, 디스플레이용 광학부재를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속산화물 유기 나노분산액은, 저점도를 가지면서 고투과율, 고굴절률 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 필름은, 고굴절률 및 고투과율 특성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 디스플레이용 광학부재는, 고투과율, 고굴절률 및 고휘도효율을 나타냄으로써 광학적으로 우수한 특성을 구현할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 금속산화물 유기 나노분산액, 필름 및 이를 포함하는 디스플레이용 광학부재에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 금속산화물 고형분; 유기첨가제; 및 모노머;를 포함하고, 200 cP 내지 5,000 cP 범위의 점도를 가지는 것인, 금속산화물 유기 나노분산액을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속산화물 유기 나노분산액의 점도가 200 cP 미만인 경우 굴절률이 저하되고, 휘도가 향상되지 않으며, 5,000cP 초과인 경우 균일한 분산성이 얻어지지 않고, 광특성이 저하되는 문제가 있다.
일측에 따르면, 상기 점도는, DV2T LV Spindle(Brookfield 제조)을 이용하여 측정할 수 있다. 또한, 상기 점도는, 온도 25 ℃, 전단 속도=1.0(1/s)에 있어서의 값을 측정하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 금속산화물 유기 나노분산액은, 저점도를 가지면서 고투과율, 고굴절률 특성을 가질 수 있다.
일측에 따르면, 상기 점도는, 하기의 수학식 1에 의해 계산되는 파라미터(F1) 값이 0.01 내지 0.15를 만족하는 것일 수 있다:
[수학식 1]
점도 파라미터(F1)= PZ×D/M
(상기 수학식 1에서, PZ는 금속산화물 고형분 함량이고, D는 유기첨가제 함량이고, M은 모노머 함량이고, 0.3≤PZ≤0.75이고, 0.05≤D≤0.3이고, 0.3≤M≤0.65를 만족함).
일측에 따르면, 상기 수학식 1에서 PZ 값은 금속산화물 고형분의 함량을 대입한다. 예를 들어, 금속산화물 고형분의 함량이 100 중량%인 경우, 수학식 1에는 "1"로 대입하고, 금속산화물 고형분의 함량이 30 중량%인 경우, 수학식 1에는 "0.3"으로 대입한다.
일측에 따르면, 수학식 1에 의해 계산되는 점도 파라미터(F1)에 영향을 주는 금속산화물 고형분 함량(PZ), 유기첨가제 함량(D), 모노머 함량(M)이 범위를 만족하고, 점도 파라미터(F1)가 0.01 내지 0.15를 만족하면, 저점도 특성을 가지고, 우수한 액상 투과율 특성을 나타낼 수 있다.
일측에 따르면, 상기 금속산화물 고형분 함량(PZ)이 0.3 미만인 경우 휘도 향상 효과가 나타나지 않아 휘도가 저하되고, 0.75 초과인 경우 금속산화물 입자간 분산 간격이 극도로 낮아져 분산성을 저해하며, 광특성이 나빠질 수 있다.
일측에 따르면, 상기 유기첨가제 함량(D)이 0.05 미만인 경우 최소 커버리지(minimum coverage)를 벗어나 분산 특성이 저해되고, 0.3 초과인 경우 금속산화물 고형분 함량(PZ) 대비 유기첨가제 함량 증가로 굴절률 저하 및 잉여 카본 체인(carbon chain)들의 엉킴(tangle) 현상 발생으로 점도가 상승할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 모노머 함량(M)이 0.3 미만인 경우 분산매 역할을 위한 최소범위를 벗어나 분산성이 나빠지고, 점도 및 광특성을 저해하게 되고, 0.65 초과인 경우 금속산화물 고형분의 상대 비율이 낮아져 굴절률이 감소할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 금속산화물 고형분은, 무기재료인 것일 수 있다. 상기 금속산화물 고형분은, ZrO2, TiO2, SrTiO2, MgO, Ta2O5, ZrO2-TiO- 및 SiO2-Fe2O3으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 유기첨가제는, 금속산화물 유기 나노분산액 중 상기 금속산화물 고형분을 분산시키는 것으로서, 산 해교시키기 위해 사용되는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 유기첨가제는, 벤조산, 데칸산, 초산, 인산, 술폰산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 옥살산, 말론산, 호박산, 푸마르산, 말레산, 젖산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 글루콘산, 미노실란, 비리실란, 에폭시실란, 메타크릴실란, 알킬실란, 페닐실란, 클로로실란, 페닐트리메톡시실란, γ-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, (3-아미노프로필)트리에톡시실란, [3-(2-아미노에틸아미노)프로필]트리에톡시실란, 3-[2-(2-아미노에틸아미노)에틸아미노]프로필트리메톡시실란, 비닐트리클로로실란, 비닐메틸클로로실란, 트리메톡시비닐실란, 트리에톡시비닐실란, 디메틸디클로로실란, 메틸디클로로실란, 메틸트리클로로실란, 페닐트리클로로실란, 트리메틸클로로실란, 트리클로로실란, 글리시독시메틸트리메톡시실란, 글리시독시메틸트리에톡시실란, α-글리시독시에틸트리메톡시실란, α-글리시독시에틸트리에톡시실란, β-글리시독시에틸트리메톡시실란, β-글리시독시에틸트리에톡시실란, α-글리시독시프로필트리메톡시실란, α-글리시독시프로필트리에톡시실란, β-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리프로폭시실란, γ-글리시독시프로필트리부톡시실란, γ-글리시독시프로필트리페녹시실란, α-글리시독시부틸트리메톡시실란, α-글리시독시부틸트리에톡시실란, β-글리시독시부틸트리에톡시실란, γ-글리시독시부틸트리메톡시실란, γ-글리시독시부틸트리에톡시실란, δ-글리시독시부틸트리메톡시실란, δ-글리시독시부틸트리에톡시실란, 글리시독시메틸메틸디메톡시실란, 글리시독시메틸메틸디에톡시실란, α-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, α-글리시독시에틸메틸디에톡시실란, β-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, β-글리시독시에틸에틸디메톡시실란, α-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, α-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, β-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디프로폭시실란, γ-글리시독시프로필메틸디부톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디페녹시실란, γ-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필에틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필비닐디메톡시실란, γ-글리시독시프로필비닐디에톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 모노머는, 점도, 광특성 및 굴절률 특성을 결정하는 중요한 성분이다. 예를 들어, 상기 모노머는, 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 폴리올 아크릴레이트 등 다양한 종류의 아크릴레이트 화합물이 사용될 수 있으나, 특별히 한정되지는 않는다.
일측에 따르면, 상기 모노머는, 단관능성 또는 다관능성 아크릴레이트계 화합물을 포함하는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 단관능성 아크릴레이트 모노머는, 페녹시벤질아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타아크릴레이트, 오쏘-페닐페놀에틸아크릴레이트, 비스페놀다이아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이, 2- 하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 아크릴레이트, 메틸에틸렌글릴콜모노(메타)아크릴레이트 및 메틸트리에틸렌디글리콜(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것이고, 상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드변성인산디(메타)아크릴레이트, 아릴화시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥사디올디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트 및 글리세린 트리메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 금속산화물 유기 나노분산액의 액상 투과율은, 50% 이상인 것일 수 있다. 상기 액상 투과율은, 예를 들어, 분광 광도계(LAMDA365, PERKINELMER 제조)로 적분구를 이용하여, 광로 길이 1 mm의 박층 석영셀에 끼워, 파장 400 nm 내지 750 nm의 범위에서 측정하는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 금속산화물 유기 나노분산액의 액상 굴절률은, 25 ℃에서 1.5 내지 2.2 범위를 가지는 것일 수 있다. 상기 액상 굴절률은, 예를 들어, 액상 굴절계(RX-9000알파, Atago제조)로 측정하는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 금속산화물 유기 나노분산액은, 필요에 따라, 다른 첨가제를 적절하게 첨가할 수 있다. 상기 첨가제로서, 예를 들어, 가소제, 윤활제, 충전제, 산화 방지제, 열 안정화제, 핵제, 가교제, 가교 조제, 커플링제, 대전방지제, 상용화제, 내광제, 안료, 발포제 및 곰팡이 방지제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 일 실시예에 따른 금속산화물 유기 나노분산액을 이용하여 제조된 필름을 제공한다.
일측에 따르면, 상기 필름은, 일 실시예에 따른 금속산화물 유기 나노분산액을 일축 압출기, 이축 압출기, 롤 혼련기, 니더 혼련기, 벤버리 믹서, 볼밀, 비드밀로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 적절한 수단으로 상기한 금속산화물 유기 나노분산액과 올리고머, 반응성 단량체, 광개시제 등의 첨가제를 혼합하고, 혼련하고, 그라비어(gravure) 코팅, 스프레이 코팅, 딥 코팅, 플로우 코팅, 스크린 인쇄, 롤 코팅, 블레이드 코팅, 다이 코팅, 커튼 코팅, 바 코팅한 뒤 UV 경화하는 과정을 거침으로써 얻을 수 있다.
일측에 따르면, 상기 필름의 투과율은, 85% 이상인 것일 수 있다. 상기 투과율은, 예를 들어, 분광 광도계(LAMDA365, PERKINELMER 제조)로 적분구를 이용하여, 광로 길이 1 mm의 박층 석영셀에 끼워, 파장 400 nm 내지 750 nm의 범위에서 측정하는 것일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 필름의 굴절률은, 1.3 내지 2.0인 것일 수 있다. 상기 굴절률은, 필름굴절계(2010/M, Metricom 제조)로 측정하는 것일 수 있다.
삭제
본 발명의 필름은, 고투과율, 고굴절률 및 고휘도효율 특성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 다른 실시예에 따른 필름;을 포함하는, 디스플레이용 광학부재를 제공한다.
일측에 따르면, 상기 필름을 용도나 목적에 따라, 예를 들어, 사출 성형, 압출 성형, 블로우 성형, 프레스 성형, 진공 성형, 캘린더 성형, 트랜스퍼 성형, 적층 성형, 금형을 이용한 성형, 용액 제막법로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나의 적절한 수단에 따라 다양한 디스플레이용 광학부재의 제조에 적합하게 이용할 수 있다.
본 발명의 디스플레이용 광학부재는, 고굴절률 및 고투과율을 나타냄으로써 광학적으로 우수한 특성을 구현할 수 있다.
이하, 하기 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상이 그에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 1]
지르코니아(ZrO2) 고형분 40 중량%, 유기첨가제로서 벤조산과 아미노프로필트리에톡시실란의 혼합물 12 중량%, 모노머로서 벤질아크릴레이트 40 중량%를 혼합하여 점도가 751.5 cP인 금속산화물 유기 나노분산액을 제조하였다.
[ 실시예 2]
지르코니아(ZrO2) 고형분 35 중량%, 유기첨가제로서 벤조산과 아미노프로필트리에톡시실란의 혼합물 13 중량%, 모노머로서 벤질아크릴레이트 32 중량%를 혼합하여 점도가 351.6 cP인 금속산화물 유기 나노분산액을 제조하였다.
[ 실시예 3]
지르코니아(ZrO2) 고형분 60 중량%, 유기첨가제로서 벤조산과 아미노프로필트리에톡시실란의 혼합물 3 중량%, 모노머로서 벤질아크릴레이트 31 중량%를 혼합하여 점도가 2061 cP인 금속산화물 유기 나노분산액을 제조하였다.
[ 실시예 4]
지르코니아(ZrO2) 고형분 50 중량%, 유기첨가제로서 벤조산과 아미노프로필트리에톡시실란의 혼합물 6 중량%, 모노머로서 벤질아크릴레이트 50 중량%를 혼합하여 점도가 1012.3 cP인 금속산화물 유기 나노분산액을 제조하였다.
[ 실시예 5]
지르코니아(ZrO2) 고형분 70 중량%, 유기첨가제로서 벤조산과 아미노프로필트리에톡시실란의 혼합물 10 중량%, 모노머로서 벤질아크릴레이트 37 중량%를 혼합하여 점도가 2784.8 cP인 금속산화물 유기 나노분산액을 제조하였다.
[ 비교예 1]
지르코니아(ZrO2) 고형분 75 중량%, 유기첨가제로서 벤조산과 아미노프로필트리에톡시실란의 혼합물 11.25 중량%, 모노머로서 벤질아크릴레이트 6.25 중량%를 혼합하여 점도가 53391.5 cP인 금속산화물 유기 나노분산액을 제조하였다.
[ 비교예 2]
지르코니아(ZrO2) 고형분 80 중량%, 유기첨가제로서 벤조산과 아미노프로필트리에톡시실란의 혼합물 12 중량%, 모노머로서 벤질아크릴레이트 4 중량%를 혼합하여 점도가 153253.6 cP인 금속산화물 유기 나노분산액을 제조하였다.
[ 비교예 3]
지르코니아(ZrO2) 고형분 30 중량%, 유기첨가제로서 벤조산과 아미노프로필트리에톡시실란의 혼합물 5 중량%, 모노머로서 벤질아크릴레이트 67 중량%를 혼합하여 점도가 101.3 cP인 금속산화물 유기 나노분산액을 제조하였다.
[ 비교예 4]
지르코니아(ZrO2) 고형분 63 중량%, 유기첨가제로서 벤조산과 아미노프로필트리에톡시실란의 혼합물 4 중량%, 모노머로서 벤질아크릴레이트 15 중량%를 혼합하여 점도가 332869.1 cP인 금속산화물 유기 나노분산액을 제조하였다.
[ 비교예 5]
지르코니아(ZrO2) 고형분 58 중량%, 유기첨가제로서 벤조산과 아미노프로필트리에톡시실란의 혼합물 8 중량%, 모노머로서 벤질아크릴레이트 25 중량%를 혼합하여 점도가 96536.5 cP인 금속산화물 유기 나노분산액을 제조하였다.
하기 표 1은 본 발명의 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5의 금속산화물 유기 나노분산액 중 금속산화물 고형분 함량(PZ), 유기첨가제 함량(D), 모노머 함량(M), 하기 수학식 1에 의해 계산되는 파라미터 값(F1), 점도, 액상투과율을 나타낸 것이다.
[수학식 1]
점도 파라미터(F1)= PZ×D/M
(상기 수학식 1에서, PZ는 금속산화물 고형분 함량이고, D는 유기첨가제 함량이고, M은 모노머 함량이고, 0.3≤PZ≤0.75이고, 0.05≤D≤0.3이고, 0.3≤M≤0.65를 만족함).
실시예 1에서와 같이 금속산화물 고형분의 함량(PZ)이 40 중량%인 경우, 수학식 1에는 "0.40"으로 대입하고, 실시예 2에서와 같이 금속산화물 고형분의 함량이 35 중량%인 경우, 수학식 1에는 "0.35"로 대입하여 점도 파라미터(F1)를 계산하였다.
액상투과율은 기준인 50% 이상이면 ○, 50% 미만이면 ×로 표시하였다.
No. PZ
(중량%)		 D
(중량%)		 M
(중량%)		 점도
파라미터(F1)		 점도
(Cp)		 액상투과율
실시예 1 40 12 40 0.12 751.5 ○
실시예 2 35 13 32 0.15 351.6 ○
실시예 3 60 3 31 0.06 2061 ○
실시예 4 50 6 50 0.06 1012.3 ○
실시예 5 70 10 37 0.15 2784.8 ○
비교예 1 75 11.25 6.25 1.35 53391.5 ×
비교예 2 80 12 4 2.4 153253.6 ×
비교예 3 30 5 67 0.02 101.3 ○
비교예 4 63 4 15 0.17 332869.1 ×
비교예 5 58 8 25 0.19 96536.5 ×
표 1을 참조하면, 본 발명의 실시예 1 내지 5의 금속산화물 유기 나노분산액은 수학식 1에 의해 계산되는 점도 파라미터(F1)가 0.01 내지 0.15 범위 내로 만족하였고, 점도도 200 cP 내지 5,000 cP 범위의 저점도 특성을 가졌다. 또한, 실시예 1 내지 5의 금속산화물 유기 나노분산액의 액상투과율 역시 액상투과율 기준인 50% 이상을 만족하였다.
비교예 1 내지 5의 분산액은 수학식 1에 의해 계산되는 점도 파라미터(F1)에 영향을 주는 금속산화물 고형분 함량(PZ), 유기첨가제 함량(D), 모노머 함량(M)의 범위가 조금이라도 벗어나면, 점도가 50,000 cP를 초과하여 너무 높아지거나, 101.3 cP로 너무 낮은 특성을 나타내는 것을 확인하였다. 비교예 1의 금속산화물 유기 나노분산액은 액상투과율이 50% 미만이였고, 점도가 상승했으며, 광특성이 저해되었다. 비교예 2 역시 금속산화물 유기 나노분산액은 액상투과율이 50% 미만이였고, 점도가 상승했으며, 광특성이 저해되었다. 비교예 3의 금속산화물 유기 나노분산액은 액상투과율이 50% 이상이였으나, 굴절률이 저하되고 휘도가 향상되지 않았다. 비교예 4의 금속산화물 유기 나노분산액은 액상투과율이 50% 미만이였고, 점도가 상승했으며, 분산성이 저하되었다. 비교예 5 역시 금속산화물 유기 나노분산액은 액상투과율이 50% 미만이였고, 점도가 상승했으며, 분산성이 저하되었다.
이로써, 비교예 1 내지 5의 분산액은 수학식 1에 의해 계산되는 점도 파라미터(F1)에 영향을 주는 금속산화물 고형분 함량(PZ), 유기첨가제 함량(D), 모노머 함량(M)이 범위를 만족하고, 점도 파라미터(F1)가 0.01 내지 0.15를 만족하면, 저점도 특성을 가지고, 우수한 액상 투과율 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 제한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (13)

  1. ZrO2, TiO2, SrTiO2, MgO, Ta2O5, ZrO2-TiO2 및 SiO2-Fe2O3으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 금속산화물 고형분;
    유기산 또는 유기실란 화합물을　포함하는 유기첨가제; 및
    단관능성 또는 다관능성 아크릴레이트계 화합물을 포함하는 모노머;
    를 포함하고,
    200 cP 내지 5,000 cP 범위의 점도를 가지는 것이고,
    액상 굴절률은, 25 ℃에서 1.5 내지 2.2 범위를 가지는 것인,
    금속산화물 유기 나노분산액.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점도는, 하기의 수학식 1에 의해 계산되는 파라미터(F1) 값이 0.01 내지 0.15를 만족하는 것인, 금속산화물 유기 나노분산액:
    [수학식 1]
    점도 파라미터(F1)= PZ×D/M
    (상기 수학식 1에서, PZ는 금속산화물 고형분 함량이고, D는 유기첨가제 함량이고, M은 모노머 함량이고, 0.3≤PZ≤0.75이고, 0.05≤D≤0.3이고, 0.3≤M≤0.65를 만족함).
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유기첨가제는, 벤조산, 데칸산, 초산, 인산, 술폰산, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 옥살산, 말론산, 호박산, 푸마르산, 말레산, 젖산, 말산, 타르타르산, 시트르산, 글루콘산, 미노실란, 비리실란, 에폭시실란, 메타크릴실란, 알킬실란, 페닐실란, 클로로실란, 페닐트리메톡시실란, γ-메타아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, (3-아미노프로필)트리에톡시실란, [3-(2-아미노에틸아미노)프로필]트리에톡시실란, 3-[2-(2-아미노에틸아미노)에틸아미노]프로필트리메톡시실란, 비닐트리클로로실란, 비닐메틸클로로실란, 트리메톡시비닐실란, 트리에톡시비닐실란, 디메틸디클로로실란, 메틸디클로로실란, 메틸트리클로로실란, 페닐트리클로로실란, 트리메틸클로로실란, 트리클로로실란, 글리시독시메틸트리메톡시실란, 글리시독시메틸트리에톡시실란, α-글리시독시에틸트리메톡시실란, α-글리시독시에틸트리에톡시실란, β-글리시독시에틸트리메톡시실란, β-글리시독시에틸트리에톡시실란, α-글리시독시프로필트리메톡시실란, α-글리시독시프로필트리에톡시실란, β-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리프로폭시실란, γ-글리시독시프로필트리부톡시실란, γ-글리시독시프로필트리페녹시실란, α-글리시독시부틸트리메톡시실란, α-글리시독시부틸트리에톡시실란, β-글리시독시부틸트리에톡시실란, γ-글리시독시부틸트리메톡시실란, γ-글리시독시부틸트리에톡시실란, δ-글리시독시부틸트리메톡시실란, δ-글리시독시부틸트리에톡시실란, 글리시독시메틸메틸디메톡시실란, 글리시독시메틸메틸디에톡시실란, α-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, α-글리시독시에틸메틸디에톡시실란, β-글리시독시에틸메틸디메톡시실란, β-글리시독시에틸에틸디메톡시실란, α-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, α-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, β-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디프로폭시실란, γ-글리시독시프로필메틸디부톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디페녹시실란, γ-글리시독시프로필에틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필에틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필비닐디메톡시실란, γ-글리시독시프로필비닐디에톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 금속산화물 유기 나노분산액.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단관능성 아크릴레이트 모노머는, 페녹시벤질아크릴레이트, 벤질아크릴레이트, 벤질메타아크릴레이트, 오쏘-페닐페놀에틸아크릴레이트, 비스페놀다이아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이, 2- 하이드록시프로필 아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 아크릴레이트, 메틸에틸렌글릴콜모노(메타)아크릴레이트 및 메틸트리에틸렌디글리콜(메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것이고,
    상기 다관능성 아크릴레이트 모노머는 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜타닐디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드변성인산디(메타)아크릴레이트, 아릴화시클로헥실디(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥사디올디아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트 및 글리세린 트리메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 금속산화물 유기 나노분산액.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속산화물 유기 나노분산액의 액상 투과율은, 50% 이상인 것인, 금속산화물 유기 나노분산액.
  8. 삭제
  9. 제1항, 제2항, 제4항, 제6항 및 제7항 중 어느 한 항의 금속산화물 유기 나노분산액을 이용하여 제조된 필름.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 필름의 투과율은, 85% 이상인 것인, 필름.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 필름의 굴절률은, 1.3 내지 2.0인 것인, 필름.
  12. 삭제
  13. 제9항에 따른 필름;
    을 포함하는, 디스플레이용 광학부재.
KR1020160101329A 2016-08-09 2016-08-09 금속산화물 유기 나노분산액, 필름 및 이를 포함하는 디스플레이용 광학부재 KR101855987B1 (ko)

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