KR102082410B1

KR102082410B1 - 하드코팅 필름 및 이를 구비한 터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우

Info

Publication number: KR102082410B1
Application number: KR1020160093232A
Authority: KR
Inventors: 임거산; 김성민; 최한영
Original assignee: 동우 화인켐 주식회사
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2020-02-27
Also published as: CN107641348A; JP2018013785A; TW201829567A; US20180024592A1; JP2021073506A; JP2022177044A; TWI777965B; KR20180010694A

Abstract

본 발명은 터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우 필름으로 사용되는 하드코팅 필름 및 이를 구비한 터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우에 관한 것으로, 표면저항이 5E+11Ω/sq 내지 5E+13Ω/sq인 것을 특징으로 하는 하드코팅 필름에 관한 것이다.

Description

하드코팅 필름 및 이를 구비한 터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우{HARD COATING FILM AND FLEXIBLE DISPLAY WINDOW INCLUDING A TOUCH SENSOR USING THE SAME}

본 발명은 터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우 필름으로 사용되는 하드코팅 필름에 관한 것으로서, 터치센서 구동이 가능하고, 먼지 부착을 방지할 수 있으며, 동시에 윈도우 필름 표면의 경도와 윈도우 필름의 내굴곡성을 동시에 향상시킬 수 있는 하드코팅 필름 및 이를 구비한 터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우에 관한 것이다.

최근 스마트폰, 태블릿 PC와 같은 모바일 기기의 발전과 함께 디스플레이용 기재의 박막화 및 슬림화가 요구되고 있다. 이러한 모바일 기기의 디스플레이용 윈도우 또는 전면판에는 기계적 특성이 우수한 소재로 유리 또는 강화 유리가 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 유리는 자체의 무게로 인한 모바일 장치가 고중량화되는 원인이 되고 외부 충격에 의한 파손의 문제가 있다.

이에 유리를 대체할 수 있는 소재로 플라스틱 수지가 연구되고 있다. 플라스틱 수지 조성물은 경량이면서도 깨질 우려가 적어 보다 가벼운 모바일 기기를 추구하는 추세에 적합하다. 특히, 터치구동이 가능하며 먼지 부착을 방지할 수 있는 것은 물론이며, 표면저항, 연필경도 및 내굴곡성의 특성을 갖는 조성물을 달성하기 위해 지지 기재에 하드코팅 층을 코팅하는 조성물이 제안되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1241280호는 전체 조성물 100중량부에 대하여 자외선 경화성 수지 3~30중량부, 불소 변성 다관능 아크릴레이트 화합물 0.01~3중량부, 전도성 고분자 수용액 5~30중량부, 광중합 개시제 0.1~5중량부 및 전도성 고분자 친화성 극성 유기용매 30~90중량부를 포함하며, 상기 자외선 경화형 방오성 대전방지 하드코팅용 조성물이 자외선 조사에 의해 경화된 하드코팅층은 3H보다 크거나 동일한 경도, 10⁶~10⁸Ω/sq의 표면저항, 95°보다 크거나 동일한 물접촉각, 92%보다 크거나 동일한 가시광투과율 및 0.5%보다 크거나 동일한 헤이즈값을 갖는 것을 특징으로 하는 자외선 경화형 방오성 대전방지 하드코팅용 조성물에 관한 것으로, 한 번의 코팅으로 플라스틱 패널 상에 방오 및 대전방지를 위한 하드코팅층을 형성할 수 있어서 공정이 단순하고 생산비용이 저렴할 뿐만 아니라, 플라스틱 패널과의 부착성, 투명성, 내찰상성, 대전방지성 및 내오염성이 우수할 수 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-0199406호는 6관능 아크릴모노머 10~60중량%, 3관능 아크릴모노머 4~20중량%, 아크릴모노머 20~60중량%, 광개시제 3~7중량%, 자외선 경화용 영구 대전방지제 3~40중량%, 도전성 티타니아 0~10중량% 및 소량의 자외선 안정제로 이루어진 대전방지성 광경화용 하드코팅제조성물 및 이의 코팅방법에 관한 것이다. 상기 조성물은 코팅도막에 대전방지성을 부여함과 동시에 내스크레치성, 내마모성, 내후성, 내오염성, 슬립성등의 물성치를 향상시키는 효과가 있다.

그러나, 상기 종래기술들은 표면저항이 낮아 터치 구동에 문제를 일으킬 수 있으며, 플렉서블 디스플레이에 적용 시 표면의 경도를 강하게 해주는 반대 급부로서 내굴곡성이 떨어져, 터치 센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이에 적용이 어려운 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1241280호(2013.03.04. 주식회사 앰트) 대한민국 등록특허 제10-0199406호(1999.03.04. 한화종합화학주식회사)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로서, 터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우 필름으로 사용되는 하드코팅 필름에 관한 것으로서, 터치센서 구동이 가능하고, 먼지 부착을 방지할 수 있고, 윈도우 필름 표면의 경도와 윈도우 필름의 내굴곡성을 동시에 향상시킬 수 있는, 윈도우 필름 상에 부여되는 하드코팅 필름 및 이를 구비한 터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 하드코팅 필름이 구비된 터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우를 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하드코팅 필름은 표면저항이 5E+11Ω/sq내지 5E+13Ω/sq인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 하드코팅 필름을 이용한 디스플레이 윈도우를 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 하드코팅 필름은 특정 값의 표면저항을 유지함으로써 터치센서 구동이 가능하며, 먼지 부착을 방지할 수 있으며, 표면저항, 연필경도 및 내굴곡성이 우수한 효과가 있다.

<하드코팅 필름>

본 발명에 따른 하드코팅 필름은 투명기재층 및 하드코팅층이 순차적으로 적층되며, 표면저항이 5E+11Ω/sq 내지 5E+13Ω/sq인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 하드코팅 필름은 표면저항이 5E+11Ω/sq 내지 5E+13Ω/sq인 것이 바람직하며, 표면저항이 상기 범위 이내일 경우에는 터치센서 구동에 영향 없이 먼지 부착을 방지할 수 있다. 그러나, 표면저항이 상기 범위 미만일 경우에는 터치 구동에 영향을 줄 수 있으며, 표면저항이 상기 범위를 초과할 경우에는 먼지 부착은 방지할 수 있으나 대전방지 효과가 저하되는 문제점이 있다.

투명 기재층

상기 투명 기재층은 투명한 고분자 필름이면 어떠한 것이라도 사용 가능하다. 본 발명에 있어서, 상기 "투명"이란 가시광선의 투과율이 70% 이상 또는 80% 이상인 것을 의미한다.

상기 투명 기재층은 구체적으로, 예를 들면 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 고분자로 형성된 필름일 수 있다. 이들 고분자는 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

하드 코팅층

상기 하드 코팅층은 상기 투명 기재층의 일면에 리튬 이온을 포함하는 하드 코팅 조성물을 도포한 후 자외선을 조사하여 광경화 함으로써 형성될 수 있다.

상기 하드코팅 조성물은 리튬 이온을 포함하며,광중합성 화합물, 용제, 광개시제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있으며, 보다 자세히 후술하기로 한다.

이때, 하드코팅 조성물을 도포하는 방법은 본 기술이 속하는 기술 분야에서 적용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 바코팅 방식, 나이프 코팅 방식, 롤 코팅 방식, 블레이드 코팅 방식, 다이 코팅 방식, 마이크로 그라비아 코팅 방식, 콤마 코팅 방식, 슬롯 다이 코팅 방식, 립 코팅 방식, 솔루션 캐스팅 방식 등을 이용할 수 있다.

리튬 이온

리튬 이온은 리튬염인 리튬퍼클로레이트(LiClO₄), 리튬헥사플루오로포스페이트(LiPF₆), 리튬헥사플루오로알세네이트(LiAsF₆), 리튬테트라플루오로보레이트(LiBF₄) 및 퍼플루오로알킬설포닉계 리튬염인 리튬트리플루오로메탄설포네이트(LiTf), 리튬비스트리플루오로메탄설폰이미데이트(LiTFSI), 리튬비스펜타플루오로메탄설폰이미드(LiBETI), 리튬비스플루오로설포닐이미드(LiFSI), 슈퍼에시드 리튬염계(LiSA: C_nF_2n+1SO₃Li, n=4,8,10), 리튬폴리음이온염계, 1,2,3-디티아졸리딘-4,4,5,5-테트라플루오로-1,1,3,3-테트라옥사이드(LiCTFSI), 리튬비스옥살레이트보레이트(LiBOB), 이미다졸계 리튬염으로 리튬-4,5-디시아노-2-트리플루오로메틸이미다졸(LiTDI), 리튬-4,5-디시아노-2-펜타플루오로에틸이미다졸(LiPDI), 플루오린미함유계 리튬염인 리튬-4,5-디시아노-1,2,3-트리아졸레이트(LiDCTA), 리튬테트라시아노보레이트(LiB(CN)₄) 등 일 수 있으며 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

이론에 의해 제한되는 것은 아니나, 리튬 이온은 투광성 수지 내 산소와 결합하여 하드코팅층의 전기 전도성을 향상시키는 기능을 수행하는 것으로 여겨진다. 또한 이와 동시에 하드코팅층 내에 공유 결합이 아닌 유동적인 이온 결합 싸이트를 형성하여 경도 측정 시 반가교 결합처럼 작용하여 경도를 향상시킴과 동시에 굴곡성 테스트 시에는 공유 결합과 달리 자유롭게 결합이 분리되었다가 다른 싸이트에서 재결합하는 효과로 유연성을 향상시키는 효과를 발휘하여 경도와 유연성을 동시에 개선할 수 있는 것으로 생각된다.

또한, 하드코팅조성물 전체 100중량%에 대하여, 리튬 이온 화합물은 0.1중량%내지 10중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 0.1중량% 미만일 경우에는 표면저항이 높아 먼지부착방지성능이 떨어지는 문제점이 있으며, 10중량%를 초과할 경우에는 표면저항이 낮아 터치 구동이 지연되어 정상적인 터치가 어려운 문제점이 있다.

광경화성 수지

상기 광경화형 수지는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 모노머를 포함할 수 있다.

상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머는 에폭시 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트 등을 통상적으로 사용하며 우레탄 (메타)아크릴레이트가 보다 바람직하다. 우레탄 (메타)아크릴레이트는 분자내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트와 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 촉매 존재 하에서 제조할 수 있다. 상기 분자내에 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 구체적인 예로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시이소프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 개환 히드록시아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리/테트라(메타)아크릴레이트 혼합물 및 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 선택될 수 있다.

또한 상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 구체적인 예로는, 1,4-디이소시아나토부탄, 1,6-디이소시아나토헥산, 1,8-디이소시아나토옥탄, 1,12-디이소시아나토도데칸, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 트리메틸-1,6-디이소시아나토헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 트랜스-1,4-시클로헥센디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌-1,3-디이소시아네이트, 1-클로로메틸-2,4-디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐이소시아네이트), 4,4'-옥시비스(페닐이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트로부터 유도되는 3관능 이소시아네이트, 및 트리메탄프로판올어덕트톨루엔디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.

상기 모노머는 통상적으로 사용하는 것으로 광경화형 관능기로 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등의 불포화 기를 분자내 갖는 것으로, 그 중에서도 (메타)아크릴로일기가 보다 바람직하다.

상기 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머는 구체적인 예로 네오펜틸글리콜아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메타)아크릴레이트, 1,2,4-시클로헥산테트라(메타)아크릴레이트, 펜타글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헥사트리(메타)아크릴레이트, 비스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소-덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트,이소보네올(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.

상기 광경화성 수지는 특별히 제한되지는 않으나 상기 하드 코팅 조성물 전체 100중량부에 대하여 1 내지 80중량부를 포함하는 것이 바람직하며, 광경화성 수지가 1중량부 미만일 경우에는 충분한 경도 향상을 도모하기 어렵고 80중량부를 초과일 경우에는 컬링이 심해지는 문제가 있다.

또한, 상기 광경화성 수지는 하드 코팅층의 경도를 더욱 보강하기 위하여 통상적으로 사용되는 무기나노입자를 더 첨가할 수 있다. 구체적으로, 상기 하드코팅 조성물에 상기 무기나노입자가 포함되는 경우 기계적 특성을 보다 개선할 수 있는 이점이 있다. 더욱 구체적으로, 상기 무기나노입자는 도막 내에 균일하게 형성되어 내마모성, 내스크래치성, 연필 경도 등의 기계적 물성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

상기 무기나노입자는 평균 입경이 1 내지 100nm, 구체적으로 1 내지 80nm, 더욱 구체적으로 5 내지 50nm인 것을 사용할 수 있다. 상기 무기나노입자의 평균 입경이 상기 범위를 만족하는 경우 조성물 내에서 응집이 발생하는 현상을 방지함으로써 균일한 도막의 형성이 가능한 이점이 있다. 또한, 도막의 광학 특성 및 기계적 물성이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.

상기 무기나노입자는 Al₂O₃, SiO₂, ZnO, ZrO₂, BaTiO₃, TiO₂, Ta₂O₅, Ti₃O₅, ITO, IZO, ATO, ZnO-Al, Nb₂O₃, SnO, MgO 및 이들의 조합으로 이루어진 군 중 1 이상을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 당 업계에서 일반적으로 사용되는 금속 산화물을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 무기나노입자는 Al₂O₃, SiO₂, ZrO₂일 수 있다. 상기 무기나노입자는 직접 제조하거나 시판되는 것을 구입하여 사용할 수 있으며, 시판되는 제품의 경우 유기 용매에 10 내지 80 중량%의 농도로 분산된 것을 사용할 수 있다.

용제

상기 용제는 상기 언급한 바의 조성을 용해 또는 분산시킬 수 있는 것으로 본 기술분야의 하드코팅 조성물의 용제로 알려진 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다.

사용 가능한 용제는 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀루소브, 에틸솔루소브 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등), 아세테이트 계(에틸아세테이트, 프로필아세테이트, 노말부틸아세테이트, 터셔리부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등), 알칸계(헥산, 헵탄, 옥탄 등), 벤젠 또는 그의 유도체(벤젠, 톨루엔, 자일렌 등), 에테르계(디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등) 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 용제들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

상기 용제는 하드코팅 조성물 전체 100중량%에 대하여, 10 내지 95중량%가 포함되는 것이 바람직하다.. 만약, 상기 용제의 함량이 10중량% 미만이면 점도가 높아 작업성이 떨어질 뿐만 아니라 투명기재층의 스웰링을 충분히 진행시킬 수 없으며, 95중량%를 초과할 경우에는 건조 과정에서 시간이 많이 소요되고 경제성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.

광개시제

상기 광개시제는 당해 기술분야에서 사용되는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 하이드록시케톤류, 아미노케톤류, 수소탈환형 광개시제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

구체적으로, 상기 광개시제로는 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤, 벤질디메틸케탈, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-하이드록시시클로페닐케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐-아세토페논, 안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4-크놀로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페논, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥사이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.

이러한 광개시제는 하드코팅 조성물 전체 100 중량% 내에서 0.1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 1 내지 5 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 광개시제의 함량이 상기 범위 미만일 경우에는 상기 하드코팅 조성물의 경화 속도가 늦어지고 미경화가 발생하여 기계적 물성이 떨어지고, 상기 범위를 초과할 경우에는 과경화로 인해 도막에 크랙이 발생할 수 있다.

본 발명에 따른 하드코팅필름의 연필경도는 5H 이상인 것이 바람직하며, 6H 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 하드코팅필름이 상기 범위 이상의 연필경도를 가짐으로써 우수한 표면경도를 구현할 수 있다.

<디스플레이 윈도우>

본 발명에서는 하드코팅 필름이 구비된 디스플레이 윈도우를 제공한다 이때, 디스플레이 윈도우는 플렉서블(flexible)할 수 있으며, 구체적으로 LCD, OLED, LED, FED 등의 디스플레이나 이를 이용한 각종 이동통신 단말기, 스마트폰 또는 태블릿 PC의 터치패널, 전제페이퍼 등의 커버 글래스를 대체하는 용도 또는 기능성층으로 사용될 수 있다.

본 발명에서는 상기 디스플레이 윈도우가 구비된 화상표시장치를 제공하며, 상기 화상표시장치는 터치 센서일 수 있다.

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다. 또한, 이하에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.

제조예 1 내지 5: 하드코팅 조성물의 제조

제조예 1

20중량부 우레탄아크릴레이트(10관능, 미원 스페셜티 케미칼, Miramer MU9500), 20중량부 에틸렌옥사이드를 포함하는 다관능 아크릴레이트(3관능, 미원스페셜티 케미칼, Miramer M3160), 20중량부 나노 실리카 졸(12nm, 고형분 40%), 리튬퍼클로레이트(LiClO₄) 2중량부, 35중량부 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 2.5중량부 광개시제(시바사, I-184), 0.5중량부 레벨링제(BYK 케미사, BYK3570)을 교반기를 이용하여 배합하고 폴리프로필렌(PP)재질의 필터를 이용하여 여과하여 하드코팅 조성물을 제조하였다.

제조예 2

20중량부 우레탄아크릴레이트(10관능, 미원 스페셜티 케미칼, Miramer MU9500), 20중량부 에틸렌옥사이드를 포함하는 다관능 아크릴레이트(3관능, 미원스페셜티 케미칼, Miramer M3160), 20중량부 나노 실리카 졸(12nm, 고형분 40%), 리튬헥사플루오로포스페이트(LiPF₆) 2중량부, 35중량부 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 2.5중량부 광개시제(시바사, I-184), 0.5중량부 레벨링제(BYK 케미사, BYK3570)을 교반기를 이용하여 배합하고 폴리프로필렌(PP)재질의 필터를 이용하여 여과하여 하드코팅 조성물을 제조하였다.

제조예 3

20중량부 우레탄아크릴레이트(10관능, 미원 스페셜티 케미칼, Miramer MU9500), 20중량부 에틸렌옥사이드를 포함하는 다관능 아크릴레이트(3관능, 미원스페셜티 케미칼, Miramer M3160), 20중량부 나노 실리카 졸(12nm, 고형분 40%), 리튬비스플루오로설포닐이미드(LiFSI) 2중량부, 35중량부 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 2.5중량부 광개시제(시바사, I-184), 0.5중량부 레벨링제(BYK 케미사, BYK3570)을 교반기를 이용하여 배합하고 폴리프로필렌(PP)재질의 필터를 이용하여 여과하여 하드코팅 조성물을 제조하였다.

제조예 4

20중량부 우레탄아크릴레이트(10관능, 미원 스페셜티 케미칼, Miramer MU9500), 20중량부 에틸렌옥사이드를 포함하는 다관능 아크릴레이트(3관능, 미원스페셜티 케미칼, Miramer M3160), 20중량부 나노 실리카 졸(12nm, 고형분 40%), 리튬비스트리플루오로메탄설폰이미데이트(LiTFSI) 2중량부, 35중량부 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 2.5중량부 광개시제(시바사, I-184), 0.5중량부 레벨링제(BYK 케미사, BYK3570)을 교반기를 이용하여 배합하고 폴리프로필렌(PP)재질의 필터를 이용하여 여과하여 하드코팅 조성물을 제조하였다.

제조예 5

20중량부 우레탄아크릴레이트(10관능, 미원 스페셜티 케미칼, Miramer MU9500), 20중량부 에틸렌옥사이드를 포함하는 다관능 아크릴레이트(3관능, 미원스페셜티 케미칼, Miramer M3160), 20중량부 나노 실리카 졸(12nm, 고형분 40%), 37중량부 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 2.5중량부 광개시제(시바사, I-184), 0.5중량부 레벨링제(BYK 케미사, BYK3570)을 교반기를 이용하여 배합하고 폴리프로필렌(PP)재질의 필터를 이용하여 여과하여 하드코팅 조성물을 제조하였다.

실시예 1 내지 4 및 비교예 1: 하드코팅 필름의 제조

실시예 1

상기 제조예 1의 하드코팅액을 두께 50㎛인 폴리이미드 필름의 한 면 상에 경화 후 두께 10㎛가 되도록 코팅을 실시 후 용제 건조 및 UV 적산광량 500mJ/cm²을 조사하여 단면 코팅을 실시한 후 폴리이미드 필름의 다른 한 면에 동일하게 경화 후 두께 10㎛가 되도록 코팅 및 건조, UV 경화를 실시하여 하드코팅 필름을 제조하였다.

실시예 2

제조예 1 대신 제조예 2에서 제조한 하드코팅 조성물을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하드코팅 필름을 제조하였다.

실시예 3

제조예 1 대신 제조예 3에서 제조한 하드코팅 조성물을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하드코팅 필름을 제조하였다.

실시예 4

제조예 1 대신 제조예 4에서 제조한 하드코팅 조성물을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하드코팅 필름을 제조하였다.

비교예 1

제조예 1 대신 제조예 5에서 제조한 하드코팅 조성물을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하드코팅 필름을 제조하였다.

실험예

상기 실시예 1 내지 4와 비교예 1에서 제조한 하드코팅 필름의 물성을 아래와 같은 방법으로 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다. 본 발명에서 이용한 측정법 및 평가방법은 다음과 같다.

1) 표면저항

하드코팅 필름에 표면 고저항측정기(Hiresta-up, MCP-HT450, 미쯔비시 사) URS프루브를 사용하여 500V전압을 인가하여 표면 저항을 측정하였다. 그 결과는 하기 표 1에 기재하였다.

2) 연필경도

하중 1kg하, 45도 방향으로 연필을 세팅 후, 코팅 필름을 글래스 상에 고정시킨 후 각 연필 경도를 가지는 연필로 5회 평가 후, 4회 이상 긁히지 않는 경도로 연필 경도를 표기하였다. 그 결과는 하기 표 1에 기재하였다.

3) 내굴곡성

하드코팅 필름의 코팅층이 내측으로 향하도록 하고, 필름 면 사이의 간격이 6mm가 되도록 반으로 접은 후 다시 펼쳤을 때 접힌 부분에 크랙이 발생하는지 육안으로 확인하여 평가하였다. 그 결과는 하기 표 1에 기재하였다.

양호: 접힌 부분 크랙 미발생

불량: 접힌 부분 크랙 발생

	표면저항	연필경도	내굴곡성
실시예 1	1.1E+12Ω/sq	6H	양호
실시예 2	4.2E+12Ω/sq	6H	양호
실시예 3	6.2E+12Ω/sq	6H	양호
실시예 4	3.7E+12Ω/sq	6H	양호
비교예 1	1E+14Ω/sq 이상(OVER)	4H	불량

상기 표 1을 참조하면, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 4는 표면저항. 연필경도 및 내굴곡성이 우수한 것을 알 수 있다. 특히, 상기 하드코팅필름의 연필경도는 6H 이상을 구현할 수 있다. 따라서, 상기 하드코팅필름이 상기 연필경도를 가짐으로써 우수한 표면경도를 구현할 수 있다.

반면에, 비교예 1의 경우 표면저항이 기계적 측정 범위를 초과하였으며, 연필경도 및 내굴곡성도 우수하지 못한 것을 알 수 있다.

Claims

터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우 필름으로 사용되는 하드코팅 필름에 있어서, 표면저항이 5E+11Ω/sq 내지 5E+13Ω/sq이고, 상기 하드코팅 필름은 리튬 이온 화합물을 포함하는 하드코팅 조성물의 경화물을 함유하며, 상기 하드코팅 조성물 전체 100중량%에 대하여, 상기 리튬이온 화합물의 함량은 0.1 중량% 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 하드코팅 필름.
제1항에 있어서,
상기 하드코팅필름은 연필경도가 5H 이상인 것을 특징으로 하는 하드코팅 필름.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 하드코팅 조성물은 광경화성 수지, 용제 및 광개시제로 이루어진 군으로 부터 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드코팅 필름.
제1항에 있어서,
상기 하드코팅 조성물은 무기나노입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드코팅 필름.
제5항에 있어서,
상기 하드코팅 조성물 전체 100중량부에 대하여,
상기 광경화성 수지는 1 내지 80중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드코팅 필름.
제5항에 있어서,
상기 하드코팅 조성물 전체 100중량%에 대하여,
상기 용제는 10 내지 95중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 하드코팅 필름.
제5항에 있어서,
상기 하드코팅 조성물 전체 100중량%에 대하여,
상기 광개시제는 0.1 내지 10중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 하드코팅 필름.
제1항, 제2항 및 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 하드코팅 필름이 구비된 터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우.
제10항에 따른 터치센서를 포함하는 플렉서블 디스플레이 윈도우를 구비하는 화상표시장치.