KR101971871B1 - 편광판용 표면처리필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상 표시 장치 - Google Patents

편광판용 표면처리필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 편광판용 표면처리필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기재 필름; 상기 기재 필름 상에 적층된 표면처리층을 포함하고, 스틸울을 사용하여 상기 표면처리층에 대해 측정한 동적마찰계수가 0.2 미만이며, 나노인덴터를 사용하여 상기 표면처리층 표면을 적층 방향으로 누름압 1.5mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 180 내지 200N/mm2이고, 누름압 0.1mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 200 내지 220N/mm2이어서, 우수한 굴곡 특성을 가짐과 동시에 스크래치 및 변색 발생 가능성이 현저히 낮고, 우수한 경도를 나타내어 크랙 발생 가능성이 현저히 감소된 편광판용 표면처리필름에 관한 것이다.

Description

편광판용 표면처리필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상 표시 장치{SURFACE TREATMENT FILM FOR POLARIZING PLATE, POLARISING PLATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 편광판용 표면처리필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
최근에는 액정표시장치(LCD), 전계발광(EL) 표시장치, 플라즈마표시장치(PDP), 전계방출 표시장치(FED) 등과 같은 각종 화상표시장치의 기능 향상에 대한 요구와 더불어 화상 표시 장치에 사용되는 편광판에 대한 연구가 진행되고 있다.
일반적으로 편광판은 요오드계 폴리비닐알콜(Polyvinyl alcohol, PVA) 편광자와 상기 편광자의 일면 또는 양면을 보호하기 위한 보호필름을 포함하여 구성된다. 예를 들면, 편광판은 편광자의 일면에는 보호필름이 적층되고, 다른 일면에는 보호필름, 액정셀 등과의 접합을 위한 점착제층 및 이형필름 등이 순서대로 적층되는 다층 구조일 수 있다.
또한, 화상 표시 장치는 편광판 외에, 표시품질을 향상시키기 위하여 다양한 표면처리필름, 예를 들면 방현필름, 저반사필름, 하드코팅필름 등이 더 구비될 수 있다.
종래의 하드코팅 필름 등의 표면처리필름은 경도 향상을 위하여 두께를 두껍게 하면, 얻어진 표면처리필름의 경도는 향상되지만, 반대로 표면처리필름의 박리가 발생하고, 내스크래치성 측면에서 부족한 물성을 나타낼 뿐 아니라, 내충격성도 충분하지 못하다는 문제가 있었다.
또한, 종래의 표면처리필름은 경화 수축, 열습 수축에 의해 표면처리필름의 끝부분이 말아오르는 컬(curl)이 커지게 되어 공정성이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 종래의 표면처리필름을 적용한 편광판의 경우, 제품화를 위한 커팅, 이송, 적재 과정에서 표면처리 부분에 손상, 크랙 등이 발생되는 문제가 있었다.
이와 관련하여, 한국공개특허 제2013-0074167호에는 플라스틱 기판이 개시되어 있지만, 전술한 문제점에 대한 대안을 제시하지 못하였다.
한국공개특허 제2013-0074167호
본 발명의 일 과제는 우수한 굴곡 특성을 가짐과 동시에 내스크래치성 및 경도가 우수하여 크랙 발생 가능성 및 변색 가능성이 현저히 감소되는 편광판용 표면처리필름을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 일 과제는 상기 편광판용 표면처리필름을 포함하는 편광판 및 화상표시장치를 제공하는 것이다.
1. 기재 필름; 및 상기 기재 필름 상에 적층된 표면처리층을 포함하고, 스틸울을 사용하여 상기 표면처리층에 대해 측정한 동적마찰계수가 0.2 미만이며, 나노인덴터를 사용하여 상기 표면처리층 표면을 적층 방향으로 누름압 1.5mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 180 내지 200N/mm2이고, 누름압 0.1mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 200 내지 220N/mm2인, 편광판용 표면처리필름.
2. 위 1에 있어서, 상기 표면처리층은 하드코팅층, 대전방지층, 저반사층, 및 방현층으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 적어도 2층의 적층체를 포함하는, 편광판용 표면처리필름.
3. 위 1에 있어서, 상기 표면처리층은 하드코팅층 및 상기 하드코팅층 상에 적층된 저반사층의 적층체를 포함하는, 편광판용 표면처리필름.
4. 위 3에 있어서, 상기 하드코팅층의 두께는 3 내지 10㎛이고, 상기 저반사층의 두께는 50 내지 150nm인, 편광판용 표면처리필름.
5. 위 3에 있어서, 상기 하드코팅층은 무기 실리카 입자 졸을 포함하는, 편광판용 표면처리필름.
6. 위 3에 있어서, 상기 저반사층은 불소계 수지를 포함하는 저반사층 형성용 조성물의 경화층인, 편광판용 표면처리필름.
7. 위 3에 있어서, 상기 저반사층 상에 적층된 보호 필름을 더 포함하는, 편광판용 표면처리필름.
8. 편광자; 및 상기 편광자 상에 적층된 청구항 1 내지 7 중 어느 하나의 편광판용 표면처리필름을 포함하는 편광판.
9. 위 8에 있어서, 상기 편광판용 표면처리필름의 기재 필름이 상기 편광자측으로 적층되는, 편광판.
10. 위 8의 편광판을 포함하는 화상 표시 장치.
11. 위 10에 있어서, 상기 편광판의 표면처리층이 화상 표시 장치의 시인측 최외곽층으로 배치되는 화상 표시 장치.
본 발명의 편광판용 표면처리필름은 우수한 굴곡 특성을 가짐과 동시에 표면 마찰에 의한 스크래치 발생이 현저히 감소될 수 있고, 표면의 변색 가능성이 현저히 낮다.
또한, 본 발명의 편광판용 표면처리필름은 우수한 경도를 나타내어 크랙 발생 가능성이 현저히 감소된다.
예를 들면 상기 편광판용 표면처리필름은 편광판 또는 이를 포함하는 화상 표시 장치의 최외곽층에 위치할 수 있으며 이에 따라 상기 편광판 및 화상 표시 장치는 제품 상태에서의 취급이 용이하며, 우수한 반사 방지 특성, 내스크래치성 및 경도를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 편광판용 표면처리필름을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 편광판을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
본 발명은 편광판용 표면처리필름에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기재 필름; 상기 기재 필름 상에 적층된 표면처리층을 포함하고, 스틸울을 사용하여 상기 표면처리층에 대해 측정한 동적마찰계수가 0.2 미만이며, 나노인덴터를 사용하여 상기 표면처리층 표면을 적층 방향으로 누름압 1.5mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 180 내지 200N/mm2이고, 누름압 0.1mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 200 내지 220N/mm2이어서, 우수한 굴곡 특성을 가짐과 동시에 스크래치 및 변색 발생 가능성이 현저히 낮고, 우수한 경도를 나타내어 크랙 발생 가능성이 현저히 감소된 편광판용 표면처리필름에 관한 것이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조로 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 하기에서 본 발명의 바람직한 실시예들을 제시하나, 이들 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예들에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
한편, 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 실질적으로 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일하거나 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
<편광판용 표면처리필름>
도 1은 실시예들에 따른 편광판용 표면처리필름을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 편광판용 표면처리필름은 기재 필름(10) 및 표면처리층(20)을 포함한다.
실시예들에 따르면, 본 발명의 편광판용 표면처리필름은 스틸울(steelwool)을 사용하여 표면처리층(20)에 대해 측정한 동적마찰계수가 0.2 미만이다. 상기 동적마찰계수란 시료(예를 들면, 편광판용 표면처리필름)의 표면을 기준 물질(예를 들면, 스틸울)로 닦아낼 때의 닦임 용이성의 지표가 되는 미끄럼성을 나타내는 것이며, 동적마찰계수가 작은 경우 표면이 미끄러지거나 닦아내기 쉬운 것으로 평가할 수 있다.
예를 들면, 상기 편광판용 표면처리필름의 동적마찰계수는 건조 상태(20℃)의 일정 크기(예를 들면, 10cmⅩ20cm)의 편광판용 표면처리필름을 동적마찰계수 측정기 universal testing machine(예를 들면 AG-50NIS, SHIMADZU UNIVERSAL TESTING INSTRUMENTS 사 제조)의 하부 기판 상에 고정한 후 스틸울(예를 들면, bonstar 사의 #0000) 시트(예를 들면, 7cmⅩ20cm)가 부착된 일정 하중(예를 들면 300g)의 기판을 고정된 상기 편광판용 표면처리필름의 표면처리층(20)과 접촉시킨 후,일정 속도(예를 들면 300mm/min)로 일정 길이(예를 들면, 10cm) 당겼을 때에 산출된 동적마찰계수 값으로 정의될 수 있다.
실시예들에 따른 편광판용 표면처리필름은 스틸울을 사용하여 측정한 동적마찰계수가 0.2 미만이므로 표면 마찰에 의해 발생할 수 있는 스크래치가 현저하게 감소될 수 있다. 예를 들면, 상기 범위를 만족하는 편광판용 표면처리필름이 적용된 편광판 또는 화상 표시 장치의 경우 제품의 운반, 취급, 사용 등에 있어 발생할 수 있는 스크래치가 현저하게 감소된다. 만일 상기 편광판용 표면처리필름의 동적마찰계수가 0.2를 초과하면 내스크래치성이 낮아 외부 포장재 등에 의해 본 발명의 편광판용 표면처리필름이 적용된 제품에 스크래치가 발생하거나 들뜸, 크랙 등이 발생할 우려가 있으며, 이로 인해 제품의 변색 또는 외관 불량이 발생할 수 있으므로 바람직하지 않다.
상기 동적마찰계수는 예를 들어 상기 편광판용 표면처리필름을 형성하기 위한 광경화성 조성물의 중합성 화합물의 종류, 관능기의 개수 및/또는 함량을 조절하거나 중합성 모노머와 올리고머의 함량비의 조절, 또는 첨가제를 사용하거나 각 층의 두께를 조정함으로써 본 발명에 따른 동적마찰계수의 범위를 만족시킬 수 있다.
실시예들에 따르면, 본 발명의 편광판용 표면처리필름은 나노인덴터를 사용하여 표면처리층(20) 표면을 적층 방향으로 누름압 1.5mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 180 내지 200N/mm2이고, 누름압 0.1mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 200 내지 220N/mm2이다.
예를 들면, 누름압 1.5mN으로 압입 시의 마르텐스 경도는 상기 편광판용 표면처리필름의 심층부의 경도로 정의할 수 있고, 누름압 0.1mN으로 압입 시의 마르텐스 경도는 상기 편광판용 표면처리필름의 표층부의 경도로 정의할 수 있다. 상기 편광판용 표면처리필름은 예를 들면, 편광판에 적용될 수 있고, 상기 범위의 경도로 인해 다른 기재와의 접합 등 제품화 과정에서 발생할 수 있는 외부 압력에 의한 변형, 크랙, 들뜸 발생 가능성이 현저하게 감소되어 결합 발생율이 저감될 수 있다.
만일 편광판용 표면처리필름의 마르텐스 경도가 누름압 1.5mN으로 압입 시 200N/mm2를 초과하거나, 누름압 0.1mN으로 압입 시 220N/mm2를 초과하는 경우에는 편광판용 표면처리필름의 크랙 가능성이 현저하게 증가하므로 제품 적용에 적합치 않다. 만일 편광판용 표면처리필름의 마르텐스 경도가 누름압 1.5mN으로 압입 시 180N/mm2 미만이거나, 누름압 0.1mN으로 압입 시 200N/mm2 미만이면 수분 등 각종 이물질이 편광판용 표면처리필름 내로 침입될 수 있고, 외부 압력에 의해 쉽게 편광판용 표면처리필름이 변형될 수 있어 제품 적용에 바람직하지 않다.
상기 편광판용 표면처리필름의 마르텐스 경도들을 구현하기 위해, 예를 들면 상기 편광판용 표면처리필름은 기재 필름 상에 적층된 적어도 2층 이상의 표면처리층(20) 을 포함할 수 있으며, 각 층을 형성하기 위한 광경화성 조성물 등에 포함되는 중합성 화합물 및/또는 첨가제의 성분 및 함량을 조절하거나, 각 층의 두께를 조절함으로써 조건에 부합하는 편광판용 표면처리필름의 표층 및 심층 마르텐스 경도들을 달성할 수 있다.
기재 필름(10)은 표면처리층(20)이 적층될 수 있는 베이스 기재로 제공될 수 있다. 기재 필름(10)은 예를 들면 투명 고분자 필름일 수 있으며, 기재 필름(10)은 트리아세틸 셀룰로오스, 아세틸 셀룰로오스부틸레이트, 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 프로피오닐 셀룰오로스, 부티릴 셀룰로오스, 아세틸 프로피오닐 셀룰로오스, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트 등의 고분자 필름을 포함할 수 있다. 상기 기재 필름은 이들 중 단독 또는 2종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 투명하면서도 광학적으로 이방성이 없다는 측면에서 트리아세틸셀룰로오스 필름을 포함할 수 있다.
기재 필름(10)은 기재 필름(10) 상에 적층되는 표면처리층(20)과의 밀착성 개선을 위해 플라즈마 처리, 코로나 처리 등의 표면 처리가 수행된 것일 수 있다.
기재 필름(10)의 두께는 특별하게 제한하지 않으며, 예를 들면 8 내지 1000㎛일 수 있고, 바람직하게는 40 내지 100㎛일 수 있다. 상기 기재 필름(10)의 두께가 8㎛ 미만이면 가공성이 저하될 수 있으며, 1000㎛ 초과이면 투명성이 저하되거나 편광판의 중량이 커져 바람직하지 않을 수 있다.
표면처리층(20)은 기재 필름(10) 상에 적층되며, 전술한 편광판용 표면처리필름의 동적마찰계수 및 마르텐스 경도 범위를 만족케 하는 것이라면 특별하게 제한되지 않는다.
예를 들면, 표면처리층(20)은 하드코팅층, 대전방지층, 저반사층 또는 방현층 등으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들 중 적어도 2층의 적층체일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 표면처리층(20)은 하드코팅층(21) 및 하드코팅층(21) 상에 적층된 저반사층(22)의 적층체를 포함할 수 있다.
예를 들면, 하드코팅층(21)은 기재 필름(10) 상에 적층되며, 당분야의 하드코팅층에 요구되는 경도, 강도 등을 갖추고 전술한 편광판용 표면처리필름의 동적마찰계수 및 마르텐스 경도를 만족하게 하는 하드코팅층이라면 제한 없이 사용될 수 있다.
하드코팅층(21)은 예를 들면, 기재 필름(10) 상에 하드코팅층 형성용 조성물을 도포한 후 광 또는 열에 의해 경화시킴에 의해 형성될 수 있다.
상기 하드코팅층 형성용 조성물은 특별하게 제한되지 않으며, 예를 들면 광경화성 화합물 및 광개시제를 포함할 수 있다.
상기 광경화성 화합물은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들면 상기 광경화성 화합물은 광중합성 모노머, 광중합성 올리고머, 광중합성 덴드리머(dendrimer) 등일 수 있고, 예를 들면 단관능 및/또는 다관능 (메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서, "(메타)아크릴-"은 "메타크릴-", "아크릴-" 또는 이 둘 모두를 지칭한다.
상기 광중합성 모노머의 구체적인 예로는 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리/테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴릭에스테르, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트, 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소-덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보네올(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 이들은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용될 수 있다.
상기 광중합성 올리고머는 예를 들면, 에폭시 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트 및 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 구체적으로 우레탄(메타)아크릴레이트와 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트를 혼합하여 사용하거나, 2종의 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트를 혼합하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 경화물의 스크래치 내성 및 경도를 향상시키고, 하드코팅층의 탄성률을 증가시키기 위해 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 사용할 수 있다.
우레탄 (메타)아크릴레이트는 분자 내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트와 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 당업계에 공지된 방법에 따라 촉매 존재 하에서 반응시켜 제조할 수 있다.
우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 구체적인 예를 들면, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 및 2,4-톨일렌디이소시아네이트의 반응, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 및 이소포론 디이소시아네이트의 반응, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 및 2,4-톨일렌 디이소시아네이트의 반응, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 및 이소포론 디이소시아네이트의 반응, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 및 2,4-톨루엔 디이소시아네이트의 반응, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 및 이소포론 디이소시아네이트의 반응, 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트 및 디사이클로헥실 메탄 디이소시아네이트의 반응, 디 펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트 및 이소포론 디이소시아네이트의 반응, 디 펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트 및 디사이클로헥실 메탄 디이소시아네이트의 반응의 생성물일 수 있다.
폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 폴리에스테르 폴리올과 아크릴산을 당업계에 공지된 방법에 따라 반응시켜 제조할 수 있다.
폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 예를 들어, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 디아크릴레이트, 폴리에스테르 테트라아크릴레이트, 폴리에스테르 헥사아크릴레이트, 폴리에스테르펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 폴리에스테르 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 및 폴리에스테르 펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있으나, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
상기 광중합성 덴드리머는 분자의 사슬이 일정한 규칙에 따라 중심에서 바깥 방향으로 규칙적으로 중합되는 화합물로서, 덴드리머에 있어서 일정한 규칙에 따라 단위 구조가 추가될 때마다 한 세대가 증가한다고 표현하며, 예를 들면, 형성된 1세대의 분지 말단이 다시 중합 반응을 진행하는 경우 2세대가 되게 되며, 반복적인 중합 반응이 진행되게 된다.
상기 광중합성 덴드리머는 다른 광중합성 모노머 또는 올리고머 대비 더 많은 관능기를 갖게 되므로 하드코팅층 형성용 조성물에 광중합성 화합물로서 포함될 때 우수한 경도 특성의 구현이 가능하며, 또한, 말단에만 중합성 관능기가 포함됨에 따라 덴드리머의 중심부는 적정 유연성을 확보할 수 있으므로 이를 포함하여 형성된 하드코팅층은 플렉시블 장치 적용에 매우 적합하다.
상기 광경화성 화합물에 포함되는 광중합성 덴드리머는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 광중합이 가능한 덴드리머가 제한 없이 사용되며, 예를 들면 10관능 이상의 덴드리머 (메타)아크릴레이트 올리고머일 수 있으며, 예를 들면 시판품으로서 SP-1106(미원스페셜티케미칼 사 제조) 등일 수 있다.
상기 광경화성 화합물의 함량은 제한되지 않으며, 상기 하드코팅층 형성용 조성물은 하드코팅층 형성용 조성물 100중량부를 기준으로 상기 광경화성 화합물을 10 내지 60중량부로 포함할 수 있고, 바람직하게는 20 내지 45중량부로 포함할 수 있다. 60중량부 초과이면 과경화로 인한 크랙 문제가 발생할 수 있고, 20중량부 미만이면 미경화로 인해 경도, 내마모성 등의 하드코팅층(21)에 요구되는 물성이 확보되지 않을 수 있고 유연성이 저하될 우려가 있다.
상기 광개시제는 상기 하드코팅층 형성용 조성물의 경화를 위해 사용되는 것으로 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것이면 제한 없이 사용할 수 있다.
일부 실시예들에 있어서, 상기 광개시제는 가시광선, 자외선, X선 또는 전자선과 같은 활성 에너지선의 조사에 의해 양이온 또는 루이스산을 발생시켜 상기 하드코팅 조성물의 중합 반응을 개시하는 것일 수 있으며, 광에 의해 촉매적으로 작용하기 때문에 하드코팅층 형성용 조성물에 혼합해도 보존 안정성이나 작업성이 우수한 측면이 있다.
상기 광개시제는 히드록시케톤류, 아미노케톤류 및 수소탈환형 광개시제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있다.
상기 광개시제의 구체적인 예로는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥사이드, 에틸-2,4,6-트리메틸벤조일페닐포스피네이트, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 디메톡시-2-페닐아테토페논, 안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4-크놀로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페논 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 사용할 수 있으며, 시판품으로는 IRGACURE 184(CIBA 사 제조) 등을 사용할 수 있다.
상기 광개시제의 함량은 제한되지 않으나 하드코팅층 형성용 조성물은 하드코팅층 형성용 조성물 조성물 100중량부을 기준으로 10중량부 이하, 바람직하기로는 0.5 내지 5중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 함량이 10중량부를 초과하는 경우에는 과경화로 크랙이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기 광경화성 화합물 및 광개시제 이외에 용매를 함유할 수 있다. 상기 용매는 하드코팅층을 형성한 후, 필름으로 경화되는 과정에서 제거될 수 있는 성분이므로 제조된 하드코팅층 형성용 조성물을 희석할 때 사용하는 것이 바람직하다.
용매는 당 분야의 하드코팅층 형성용 조성물에서 용매로 알려진 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다.
상기 용매로는 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀루소브, 에틸솔루소브 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등), 헥산계(헥산, 헵탄, 옥탄 등), 벤젠계(벤젠, 톨루엔, 자일렌 등), 에터계(프로필렌글리콜 모노메틸 에터, 프로펠렌글리콜 모노에틸 에터 등) 등이 사용될 수 있다. 상기 예시된 용매들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용이 가능하다.
상기 하드코팅층 형성용 조성물은 하드코팅층 형성용 조성물 100 중량부를 기준으로 상기 용매를 0.1 내지 85중량부로 첨가할 수 있다. 상기 함량이 0.1중량부 미만이면 조성물의 점도가 높아 작업성이 떨어질 수 있고 85중량부를 초과할 경우에는 경화 과정에서 시간이 많이 소요되고 경제성이 떨어질 수 있는 문제가 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 하드코팅 형성용 조성물 또는 하드코팅층(21)은 무기 나노 입자를 더 포함할 수 있다. 상기 무기 나노 입자가 포함됨에 따라, 하드코팅 필름 또는 하드코팅층의 내마모성, 내스크래치성, 연필 경도 등의 기계적 특성이 추가적으로 향상될 수 있다.
상기 무기 나노 입자의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, Al2O3, SiO2, ZnO, ZrO2, BaTiO3, TiO2, Ta2O5, Ti3O5, 인듐-주석-산화물(ITO), 인듐-아연-산화물(IZO), 안티몬-주석-산화물(ATO), ZnO-Al, Nb2O3, SnO, MgO 또는 이들의 조합을 포함하는 금속 산화물 계열일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 무기 나노 입자로서 Al2O3, SiO2 및/또는 ZrO2을 사용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 무기 나노 입자의 평균 입경은 약 1 내지 100nm일 수 있으며, 바람직하게는 약 5 내지 50nm일 수 있다. 상기 무기 나노 입자의 평균 입경이 약 1nm 미만인 경우, 입자의 응집이 발생하여 막 균일성이 저하될 수 있다. 상기 무기 나노 입자의 평균 입경이 약 100nm를 초과하는 경우, 하드코팅 필름 또는 하드코팅층의 광학 특성이 저하될 뿐 아니라, 기계적 특성도 손상될 수 있다.
상기 무기 나노 입자의 함량은 특별하게 제한하지 않으며, 예를 들면 상기 하드코팅 형성용 조성물은 전체 조성물 100중량부를 기준으로 상기 무기 나노 입자(예를 들면 무기 실리카 입자 졸 등)를 20 내지 60중량부로 포함할 수 있다. 60중량부 초과이면 하드코팅층의 경도가 지나치게 높아져 벤딩 특성이 저하될 수 있고, 20중량부 미만이면 충분한 내스크래치성 연필 경도 등의 기계적 물성이 구현되지 않을 수 있다.
상기 무기 나노 입자는 직접 제조하거나 시판되는 것을 구입하여 사용할 수도 있다. 시판되는 제품의 경우, 예를 들면, 유기 용매에 약 10 내지 80중량%의 농도로 상기 무기 나노 입자가 분산된 제품을 사용할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 하드코팅층 형성용 조성물 또는 하드코팅층(21)은 상기한 성분들 이외에도 본 발명의 효과를 저하시키지 않는 범위 내에서 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 레벨링제, 계면활성제, 방오제로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
하드코팅층(21)의 두께는 특별하게 한정하지 않으며, 예를 들면 3 내지 10㎛일 수 있다. 상기 범위 내에 포함될 경우, 우수한 경도 및 반사방지 효과를 동시에 갖는 편광판용 표면처리필름을 구현할 수 있어 바람직하다.
저반사층(22)은 하드코팅층(21)은 상에 적층되어 편광판 표면에서 발생할 수 있는 광 반사 또는 광 굴절로 인한 시인성 저하를 방지할 수 있으며, 저반사층(22)은 후술할 편광판용 표면처리필름의 동적마찰계수 및 마르텐스 경도를 만족하게 하는 것이라면 제한 없이 사용될 수 있다.
예를 들면, 저반사층(22)의 굴절률은 1.25 내지 1.45 일 수 있고, 바람직하게는 1.25 내지 1.35의 굴절률일 수 있다. 이에 따라 저반사층(22)이 포함된 편광판용 표면처리필름은 광 반사 또는 광 굴절에 의한 시인성 저하를 효과적으로 방지할 수 있다.
저반사층(22)은 예를 들면, 하드코팅층(21) 상에 불소계 수지, 광중합성 화합물, 공극을 갖는 미립자, 광개시제 및 용매를 포함하여 이루어진 저반사층 형성용 조성물을 하드코팅층(21)상에 도포한 후 경화시켜 형성된 것이 바람직하다.
상기 불소계 수지는 저반사층(22)의 반사 방지 기능을 저하시키지 않으면서 동적마찰계수를 낮추는 성분으로, 예를 들면 적어도 분자 중에 불소 원자를 함유하는 중합성 화합물 또는 그 중합체일 수 있다.
상기 불소계 수지는 불소 원자를 주쇄 또는 측쇄에에 포함할 수 있으며, 사슬을 직접 구성하거나 사슬에 치환된 형태로 포함할 수 있다. 시판품의 예를 들면 KY-1203(shinetsu 사 제조)를 들 수 있다.
상기 불소계 수지는 특별히 제한되지는 않으나 상기 저반사층 형성용 코팅 조성물 전체 100중량부에 대하여 0.5 내지 5중량부 함유되는 것이 바람직하다. 5중량부 초과이면 저반사층(22)의 마찰계수가 지나치게 감소되어 저반사층(22)의 내구성이 저하될 수 있고, 0.5중량부 미만이면 저반사층(22)의 경도, 내스크래치성이 저하될 수 있어 바람직하지 않을 수 있다.
상기 공극을 갖는 미립자는 저반사층(22)의 강도를 유지하면서 굴절률을 낮추는 것을 가능하게 한다.
상기 공극을 갖는 미립자란 미립자의 내부에 기체가 충전된 구조 및/또는 기체를 포함하는 다공질 구조체로서, 미립자 본래의 굴절률에 비해 미립자중의 기체의 점유율에 반비례해서 굴절률이 저하하는 미립자를 의미한다.
본 발명에 있어서는 미립자의 형태, 구조, 응집 상태, 도포막 내부에서의 미립자의 분산 상태에 의해, 내부, 및/또는 표면의 적어도 일부에 나노포러스 구조의 형성이 가능한 미립자도 포함된다.
상기 공극을 갖는 미립자는 제조가 용이하고 그 자신의 경도가 높기 때문에, 저반사층(22)의 강도가 향상되고 아울러 저반사층(22)의 굴절률을 1.25 내지 1.45 정도의 범위 내로 조절 가능하게 한다.
상기 공극을 갖는 미립자는 구체적으로 충전용 컬럼 및 표면의 다공질부에 각종 화학 물질을 흡착시키는 제방재(除放材), 촉매 고정용으로 사용되는 다공질 미립자 또는 단열재나 저유전재에 편입시키는 것을 목적으로 하는 중공 미립자의 분산체나 응집체를 들 수 있다. 보다 구체적인 예로서는 시판품으로서 일군촉매화학 제품인 상품명 ELECON중공 실리카 입자, 일본 실리카 공업 주식회사 제품인 상품명 닙실(Nipsil)이나 닙젤(Nipgel) 중에서 다공질 실리카 미립자의 집합체, 닛산화학 공업(주) 제품인 실리카 미립자가 사슬 형상으로 연결된 구조를 갖는 콜로이달 실리카 UP 시리즈(상품명)에서 선택된 것을 사용할 수 있다.
상기 공극을 갖는 미립자의 평균 입자 지름은 5nm~300nm이며, 바람직하게는 8nm~100nm이며, 더 바람직하게는 40nm~80nm이다. 상기 공극을 갖는 미립자의 평균 입자 지름이 상기 범위 내에 있을 경우 저반사층(22)에 뛰어난 투명성을 부여하는 것이 가능하게 된다.
상기 공극을 갖는 미립자는 상기 저반사층 형성용 조성물 전체 100중량부에 대하여 0.5 내지 15중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 공극을 갖는 미립자가 상기의 기준으로 상기 범위 내에 포함될 경우 저반사층(22)의 굴절률 조절이 가능하고, 반사 방지 효과가 우수하다.
상기 광중합성 화합물, 광개시제 및 용매는 전술한 상기 하드코팅층 형성용 조성물에 포함되는 광개시제 및 용매가 제한 없이 사용될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 저반사층 형성용 조성물 또는 저반사층(22)은 상기한 성분들 이외에도 본 발명의 효과를 저하시키지 않는 범위 내에서 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 레벨링제, 계면활성제, 방오제, 무기 나노 입자로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
저반사층(22)의 두께는 특별하게 제한되지 않으며, 예를 들면 50 내지 150nm일 수 있다. 50nm 미만이면 광의 반사 또는 굴절 방지 효과가 미미할 수 있으며, 150nm 초과이면 편광판용 표면처리필름의 투명성이 저하될 수 있어 바람직하지 않을 수 있다.
상기 하드코팅층 형성용 조성물 또는 상기 저반사층 형성용 조성물의 도포 또는 코팅은 슬릿 코팅법, 나이프 코팅법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 코팅법, 디스펜서 인쇄법, 노즐 코팅법, 모세관 코팅법 등의 공지된 방법으로 수행될 수 있다.
상기 하드코팅층 형성용 조성물 또는 상기 저반사층 형성용 조성물을 도포한 후에는 30 내지 150℃의 온도에서 10초 내지 1시간 동안, 보다 바람직하게는 30초 내지 30분 동안 휘발물을 증발시켜 건조시킨다. 이후 UV광을 조사하여 경화시킨다. 상기 UV광의 조사량은 약 0.01 내지 10J/㎠인 것이 바람직하고, 0.1 내지 2J/㎠인 것이 보다 바람직하다.
일 실시예에 있어서, 상기 편광판용 표면처리필름은 보호필름(40)을 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호필름(40)은 저반사층(22) 상에 형성되어 하드코팅층(21) 및/또는 저반사층(22)의 물리, 화학적 손상으로부터 보호할 수 있다.
보호필름(40)은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등과 같은 특성을 갖는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 보호필름(40)은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌 프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
예를 들면, 보호필름(40)와 저반사층(22)을 적층 시 필요에 따라 점착제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 상기 점착제로 점착 필름 또는 점착층(미도시)을 형성함으로써 보호필름(40)이 저반사층(22) 상에 적층될 수 있다. 상기 점착제의 종류는 당 분야에 일반적으로 사용되는 것으로서 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내에서는 특별한 제한이 없고, 구체적으로는 점착제층은 아크릴계, 실리콘계, 고무계, 우레탄계, 폴리에스테르계 또는 에폭시계 공중합체 등의 코팅층일 수 있고, 바람직하게는 아크릴계 공중합체, 보다 바람직하게는 감압성 아크릴계 점착제로 형성된 코팅층일 수 있다. 점착층의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 구체적으로는 0.1 내지 5㎛일 수 있다.
보호필름(40) 및 상기 점착층(미도시)은 제품의 운반, 취급 이후 제거될 수 있으며, 예를 들면 편광판용 표면처리필름은 편광자 또는 화상표시장치의 최외곽층에 위치할 수 있고, 제품의 제조, 운반, 취급 이후, 보호필름(40) 및 상기 점착층(미도시)은 제거되어 저반사층(22)이 제품의 최외곽층에 위치할 수 있다.
<편광판 및 화상 표시 장치>
도 2는 일 실시예에 따른 편광판을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명은 전술한 편광판용 표면처리필름을 포함하는 편광판을 제공한다. 예를 들면 상기 편광판은 편광자(50) 및 편광자(50) 상에 적층된 전술한 편광판용 표면처리필름을 포함할 수 있다.
실시예들에 따른 편광판은 편광자(50) 상에 적층된 전술한 편광판용 표면처리필름을 포함하여 우수한 반사방지 특성 및 내스크래치성을 동시에 구현할 수 있으며, 표면의 변색 가능성 및 크랙 가능성을 현저히 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 편광판용 표면처리필름은 편광자(50)의 내스크래치성, 내크랙성 등을 강화하기 위한 표면 처리 필름 및/또는 반사방지 특성을 우수하게 구현할 수 있는 광학기능 필름으로서 편광판에 적용될 수 있다.
예를 들면, 상기 편광판용 표면처리필름은 편광자(50) 상에 점착제로 점착 필름 또는 점착층(미도시)을 형성함으로써 편광자(50) 상에 적층될 수 있다. 편광자(50) 및 상기 편광판용 표면처리필름을 접착하기 위한 점착제로서 전술한 점착제가 마찬가지로 제한 없이 사용될 수 있다.
편광자(50)는 당 분야에서 통상적으로 사용되는 편광자 형성용 필름을 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세 및 건조하여 얻어진 것일 수 있다.
본 발명에 따른 편광자(50)는 편광자 형성용 필름을 팽윤, 염색, 가교, 연신, 수세, 건조하는 등의 단계를 포함하는 공정에 따라 제조된 당 분야에서 통상적으로 사용되는 편광자일 수 있다.
상기 편광자 형성용 필름은 이색성 물질, 즉 요오드에 의해 염색 가능한 필름이라면 그 종류가 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리비닐알코올 필름, 탈수 처리된 폴리비닐알코올 필름, 탈염산 처리된 폴리비닐알코올 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 필름, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 필름, 셀룰로오스 필름, 이들의 부분적으로 검화된 필름 등을 들 수 있다. 이들 중에서 면내에서 편광도의 균일성을 강화하는 효과가 우수할 뿐만 아니라 요오드에 대한 염색 친화성이 우수하다는 점에서 폴리비닐알코올계 필름이 바람직하다.
상기 폴리비닐알코올계 수지는 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐 및 이와 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체 등을 예로 들 수 있다.
아세트산 비닐에 공중합되는 다른 단량체는 당 분야에서 일반적으로 쓰이는 것으로서 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내라면 제한이 없고, 구체적으로는, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류 등을 예로 들 수 있다.
상기 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것을 사용할 수도 있으며, 구체적인 예로는 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 85 내지 100 몰％이고, 바람직하게는 98 내지 100 몰％ 일 수 있으며, 상기 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는 1,000 내지 10,000, 바람직하게는 중합도 1,500 내지 5,000 일 수 있다.
상기 편광자 형성용 필름의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 10 내지 150㎛일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 편광판을 포함하는 화상 표시 장치를 제공한다.
상기 화상 표시 장치는 전술한 편광판용 표면처리필름을 포함할 수 있고, 예를 들면 상기 편광판용 표면처리필름은 화상 표시 장치의 시인측 최외곽층에 위치할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 편광판용 표면처리필름이 가지는 우수한 반사방지특성 및 내스크래치성, 내크랙성, 경도 등의 효과로 인하여 제품 취급 및 사용에 매우 바람직한 성능을 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 편광판은 통상의 화상 표시 장치에 모두 적용 가능하며, 예를 들면 점착제 층이 적층된 편광판을 액정셀의 적어도 한 면에 접합한 액정패널을 포함하는 액정 표시 장치를 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 편광판과 상기 점착제 층 사이에는 양자의 접착 강화 등을 목적으로 하여 별도의 점착제 층이나 앵커층 등을 개재시킬 수 있다.
본 발명의 화상 표시 장치는 상기 편광판 외에 당 분야에 공지된 구성을 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 이들 실시예들은 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예들에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예
제조예 1: 하드코팅층 형성용 조성물 제조
제조예 1-1 내지 1-6의 하드코팅층 형성용 조성물은 하기 표 1에 따른 성분 및 조성으로 교반기를 이용하여 배합함으로써 제조되었다.
제조예(중량부)
1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6
광경화성 화합물(A) A-1 40 37 33 34.5 31 30.5
무기 나노 입자(B) B-1 25 28 32 30.5 34 34.5
용매(C) C-1 32 32 32 32 32 32
광개시제(D) D-1 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
레벨링제(E) E-1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
A-1: 다관능 덴드리머 아크릴레이트(SP-1106, 미원스페셜티케미칼 사 제조)
B-1: 무기 실리카 나노입자졸(평균 입경:20nm, 고형분 40%)
C-1: 프로필렌 글리콜 모노에틸 에터(PGME)
D-1: IRGACURE-184(CIBA 사 제조)
E-1: BYK-3530(BYK 사 제조)
제조예 2: 저반사층 형성용 조성물 제조
제조예 2-1 내지 2-5의 저반사층 형성용 조성물은 하기 표 2에 따른 성분 및 조성으로 교반기를 이용하여 배합함으로써 제조되었다.
제조예(중량부)
2-1 2-2 2-3 2-4 2-5
광경화성 화합물(A) A-1 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5
무기 나노 입자(B) B-1 11 11 11 11 11
용매(C) C-1 80 79.8 79.5 80.2 80.3
광개시제(D) D-1 2 2 2 2 2
불소계 첨가제(E) E-1 0.5 0.7 1.0 0.3 0.2
A-1: 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(M-600, 미원스페셜티케미칼 사 제조)
B-1: 중공 실리카 미립자 분산 액체(평균 입경:60nm, shell 두께:10nm, 고형분 40%)
C-1: 프로필렌 글리콜 모노에틸 에터(PGME)
D-1: IRGACURE-184(CIVA 사 제조)
E-1: KY-1203(신에츠 사 제조)
실시예
실시예 1: 편광판용 표면처리필름의 제조
1. 편광판용 표면처리필름의 제조
트리아세틸셀룰로오스 필름으로 이루어진 두께 60㎛의 기재 필름의 일면 상에 제조예 1-1의 하드코팅층용 조성물을 도포하여 80℃로 1분간 가열 및 건조 후 자외선 경화(1J/cm2)에 의해 두께 5㎛의 하드코팅층을 형성하였다. 상기 하드코팅층 상에 상기 제조예 2-1의 저반사층 형성용 조성물을 도포하여 80℃로 1분간 가열 및 건조 후 자외선 경화(1J/cm2)에 의해 두께 0.1㎛의 저반사층을 형성하여 실시예 1의 편광판용 표면처리필름을 제조하였다.
2. 동적마찰계수의 측정
10cmⅩ20cm 크기의 실시예 1의 편광판용 표면처리필름을 건조 상태(20℃)에서 동적마찰계수 측정기 universal testing machine(AG-50NIS)의 하부 기판 상에 고정하였다. 이후, 7cmⅩ20cm의 스틸울(#0000, bonstar 사 제조) 시트가 부착된 하중 300g의 기판을 고정된 편광판용 표면처리필름의 저반사층과 접촉시킨 후 300mm/min의 속도로 10cm 당겼으며, 최초 1cm를 제외한 나머지 길이 상에서 동적마찰계수를 계산하였고, 이러한 과정을 3회 반복하여 평균 값을 실시예 1 편광판용 표면처리필름의 동적마찰계수 값으로 하였으며, 결과는 0.18이었다.
3. 마르텐스 경도 측정
실시예 1의 편광판용 표면처리필름을 글라스에 접합하여 고정한 뒤, 비커스 인덴터 HM500(Fischer 사 제조)를 저반사층 표면에서 적층 방향으로 압입하였을 때의 경도를 측정하였으며, 누름압은 1.5mN 및 0.1mN으로 설정하였다. 실시예 1의 편광판용 표면처리필름의 마르텐스 경도는 누름압 1.5mN일 때 180N/mm2, 누름압 0.1mN일 때 200N/mm2이었다.
실시예 2 내지 4 및 비교예 1 내지 5: 편광판용 표면처리필름의 제조
트리아세틸셀룰로오스 필름으로 이루어진 두께 60㎛의 기재 필름의 일면 상에 제조예 1-1 내지 1-6의 하드코팅층 형성용 조성물 및 제조예 2-1 내지 2-5의 저반사층 형성용 조성물 중 각각 하나씩 선택하여 순차적으로 적층함으로써 실시예 1의 방법에 따라 편광판용 표면처리필름들을 제조하였다.
이후, 각 편광판용 표면처리필름의 동적마찰계수 및 마르텐스 경도를 실시예 1의 방법에 따라 측정하였고 본 발명의 범위에 속하는 편광판용 표면처리필름을 실시예로, 그렇지 않은 편광판용 표면처리필름을 비교예로 각각 분류하여 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
하드코팅층
(제조예)		 1-1 1-2 1-3 1-4 1-4 1-1 1-5 1-6 1-4 1-6
저반사층
(제조예)		 2-1 2-1 2-2 2-2 2-3 2-4 2-1 2-2 2-4 2-5
동적마찰계수 0.18 0.19 0.16 0.17 0.14 0.23 0.19 0.16 0.23 0.25
마르텐스
경도(N/mm2)		 누름압
1.5mN		 180 190 200 192 193 180 213 221 195 221
누름압
0.1mN		 200 215 218 210 208 200 230 240 211 239
실험예
1. 벤딩 특성 평가
각 실시예 및 비교예의 편광판용 표면처리필름의 기재 필름 하부에 감압 접착제(Pressure Sensitive Adhesive, PSA)로 두께 5㎛의 접착층을 형성한 후, 상기 접착층 상에 두께 100㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 적층하여 샘플들을 제조하였다.
이후, UTM 5567(instron 사 제조) 장비의 top plate 및 bottom plate에 샘플 양 끝단을 고정하고, 샘플의 편광판용 표면처리필름 면이 바깥쪽이 되도록 소정의 굴곡직경으로 180도(°) 폴딩함으로써 각 샘플의 벤딩 특성을 각 샘플 당 3회 평가하였고, 그 결과를 하기의 평가 기준에 따라 하기 표 4에 나타내었다.
○: 3회의 평가 모두 굴곡직경 3mm에서 폴딩하여도 크랙 발생 없음
Ⅹ: 3회의 평가 중 적어도 1회 이상 굴곡직경 4mm에서 폴딩 시 크랙 발생
2. 내스크래치성 평가
스틸울 스크래치 테스터 SJTR-053(심지테크 사 제조)에 각 실시예 및 비교예의 편광판용 표면처리필름을 장착하고, 스틸울(#0000, Bonstar 사 제조)을 스틸울 적치부에 장착하고, 표면처리층에 접촉시켰다. 이 후, 하중 500g으로 10회 왕복하여 편광판용 표면처리필름 표면의 변색 및 스크래치의 발생 여부를 관찰하여 하기의 평가 기준에 따라 내스크래치성 평가를 수행하였으며 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
○: 변색 및 스크래치 발생 없음
Ⅹ: 변색 또는 스크래치 발생
실시예 비교예
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
벤딩 특성 평가 ○ ○ ○ ○ ○ ○ Ⅹ Ⅹ ○ Ⅹ
내스크래치성 평가 ○ ○ ○ ○ ○ Ⅹ ○ ○ Ⅹ Ⅹ
표 4를 참조하면, 스틸울을 사용하여 측정한 동적마찰계수가 0.2 미만이며, 나노인덴터를 사용하여 적층 방향으로 표면을 누름압 1.5mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 180 내지 200N/mm2이고, 누름압 0.1mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 200 내지 220N/mm2인 실시예들의 편광판용 표면처리필름은 우수한 벤딩 특성 및 내스크래치성을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
그러나, 비교예들의 편광판용 표면처리필름은 벤딩 특성 및/또는 내스크래치성에서 좋지 않은 성능을 보이며 편광판 또는 화상 표시 장치에 적용하기에는 곤란하였다.
10: 기재 필름 20: 표면처리층
21: 하드코팅층 22: 저반사층
40: 보호 필름 50: 편광자

Claims (11)

  1. 기재 필름; 및
    상기 기재 필름 상에 적층된 표면처리층을 포함하고,
    상기 표면처리층은 두께 3 내지 10㎛의 하드코팅층을 포함하며,
    스틸울을 사용하여 상기 표면처리층에 대해 측정한 동적마찰계수가 0.2 미만이며,
    나노인덴터를 사용하여 상기 표면처리층 표면을 적층 방향으로 누름압 1.5mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 180 내지 200N/mm2이고, 누름압 0.1mN으로 압입하여 측정한 마르텐스 경도가 200 내지 220N/mm2인, 편광판용 표면처리필름.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 표면처리층은 상기 하드코팅층과 대전방지층, 저반사층 및 방현층으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 적층체를 포함하는, 편광판용 표면처리필름.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 표면처리층은 상기 하드코팅층 및 상기 하드코팅층 상에 적층된 저반사층의 적층체를 포함하는, 편광판용 표면처리필름.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 저반사층의 두께는 50 내지 150nm인, 편광판용 표면처리필름.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 하드코팅층은 무기 실리카 입자 졸을 포함하는, 편광판용 표면처리필름.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 저반사층은 불소계 수지를 포함하는 저반사층 형성용 조성물의 경화층인, 편광판용 표면처리필름.
  7. 청구항 3에 있어서, 상기 저반사층 상에 적층된 보호 필름을 더 포함하는, 편광판용 표면처리필름.
  8. 편광자; 및
    상기 편광자 상에 적층된 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항의 편광판용 표면처리필름을 포함하는 편광판.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 편광판용 표면처리필름의 기재 필름이 상기 편광자측으로 적층되는, 편광판.
  10. 청구항 8의 편광판을 포함하는 화상 표시 장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 편광판의 표면처리층이 화상 표시 장치의 시인측 최외곽층으로 배치되는 화상 표시 장치.
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