KR102112512B1 - Anti-Reflection Film - Google Patents
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Abstract
모스아이 나노 구조가 수~수백 마이크로미터 크기의 제1돌기들에 의해 기계적인 충격으로부터 보호되어 내구성이 크게 향상된다. 이에 따라 모스아이 나노 구조의 고투과, 무반사 특성의 신뢰도가 증가한다.The Moseye nano structure is protected from mechanical impact by first protrusions of several hundreds to hundreds of micrometers, greatly improving durability. Accordingly, the reliability of the high transmittance and anti-reflection properties of the mos-eye nano structure increases.
Description
본 발명은 무반사 및 고투과 특성을 갖는 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a film having antireflection and high transmission properties.
일반적으로 빛이 물질을 투과할 때, 공기와 물질의 굴절률 차이로 인해 물질 표면에서 반사가 일어나게 된다. 하지만 물질 표면에 수십~수백 나노미터 크기의 돌기가 촘촘히 배열된 구조(이하, 모스아이 나노 구조)가 있게 되면, 물질의 계면에서 굴절률이 점진적으로 변하게 되고, 이에 따라 물질 표면에서의 빛 반사가 크게 감소한다. 이러한 모스아이 나노 구조의 무반사 특성을 이용하여 고투과 무반사 유리, 무반사 고분자 필름, 고효율 태양전지 및 고효율 LED 등 다양한 연구들이 진행되고 있다.In general, when light passes through a material, reflection occurs at the surface of the material due to a difference in refractive index between air and the material. However, when there is a structure (hereinafter referred to as a mos-eye nano structure) in which tens to hundreds of nanometer-sized protrusions are closely arranged on the surface of the material, the refractive index gradually changes at the interface of the material, and thus light reflection at the surface of the material is large. Decreases. Various studies such as high-transmission anti-reflection glass, anti-reflection polymer films, high-efficiency solar cells, and high-efficiency LEDs have been conducted using the anti-reflection properties of the mos-eye nano structure.
모스아이 나노 구조는 그 형상에 따라 광학적 특성이 크게 달라지는데, 일반적으로 돌기의 각도(예를 들어, 원뿔의 각도)가 작을수록 뛰어난 광투과 및 무반사 특성을 갖는다. 따라서 모스아이 나노 구조가 기계적 마찰 등에 의하여 손상되었을 경우, 그 형상이 바뀌게 되고 이에 따라 광투과 및 무반사 특성이 크게 나빠지게 된다. 이는 모스아이 나노 구조가 광학부품 및 광소자 산업에 적용되는데 장애물로 작용한다.The optical properties of mos-eye nanostructures vary greatly depending on its shape. In general, the smaller the angle of the projection (eg, the angle of the cone), the better the light transmission and antireflection properties. Therefore, when the mos-eye nano structure is damaged by mechanical friction or the like, its shape is changed, and accordingly, light transmission and anti-reflection characteristics are greatly deteriorated. This is the moseye nano structure is applied to the optical component and optical device industry as an obstacle.
본 발명의 기술적 과제는 고투과성, 무반사성 및 고내구성을 갖는 반사 방지용 필름을 제공하는 것이다.The technical problem of the present invention is to provide an anti-reflection film having high permeability, anti-reflection properties and high durability.
반사 방지용 필름이 제공된다. 상기 반사 방지용 필름은 투광성 기판; 상기 투광성 기판 위에 배치된, 수~수백 마이크로미터 크기의 제1돌기들; 및 상기 투광성 기판 위에 상기 제1돌기들 사이에 배치된, 수십~수백 나노미터 크기의 제2돌기들이 반복되는 모스아이 나노 구조를 포함한다.An antireflection film is provided. The anti-reflection film may include a transparent substrate; First protrusions having a size of several hundreds to hundreds of micrometers disposed on the transparent substrate; And a mos-eye nano structure in which second protrusions having a size of tens to hundreds of nanometers are repeated between the first protrusions on the transparent substrate.
모스아이 나노 구조의 내구성을 높여, 우수한 고투과 및 무반사 특성을 갖는 반사 방지용 필름을 제작할 수 있게 된다. 나노임프린트 공정 등의 방법으로 모스아이 나노 구조와 이를 보호하는 제1돌기들을 동시에 형성함으로써 가격 경쟁력 및 생산성을 확보할 수 있게 된다.By increasing the durability of the mos-eye nano structure, it is possible to manufacture an anti-reflection film having excellent high transmittance and anti-reflective properties. It is possible to secure price competitiveness and productivity by simultaneously forming the mos-eye nano structure and the first protrusions protecting it by a method such as a nanoimprint process.
도 1은 모스아이 나노 구조가 형성된 일반적인 반사 방지용 필름의 단면도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 제1돌기들에 의해 보호되는 모스아이 나노 구조가 형성된 반사 방지용 필름의 단면도들이다.
도 5a 내지 도 5c, 도 6a 내지 도 6d 및 도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예들에 따른 제1돌기들에 의해 보호되는 모스아이 나노 구조가 형성된 반사 방지용 필름의 제조 방법들을 설명하는 도면들이다.1 is a cross-sectional view of a general anti-reflection film having a mos-eye nano structure.
2 to 4 are cross-sectional views of the anti-reflection film having a mos-eye nano structure protected by first protrusions according to embodiments of the present invention.
5A to 5C, 6A to 6D, and 7A to 7C are diagrams illustrating manufacturing methods of an anti-reflective film having a mos-eye nano structure protected by first protrusions according to embodiments of the present invention admit.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면들에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기를 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소들의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.In order to fully understand the configuration and effect of the present invention, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the components are enlarged in size than actual ones for convenience of description, and the ratio of each component may be exaggerated or reduced.
도 1은 모스아이 나노 구조가 형성된 일반적인 반사 방지용 필름의 단면도이다. 도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 제1돌기들에 의해 보호되는 모스아이 나노 구조가 형성된 반사 방지용 필름의 단면도들이다.1 is a cross-sectional view of a general anti-reflection film having a mos-eye nano structure. 2 to 4 are cross-sectional views of the anti-reflection film having a mos-eye nano structure protected by first protrusions according to embodiments of the present invention.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 반사 방지용 필름은 투광성 기판(100), 투광성 기판(100) 위에 배치된 제1돌기들(120a, 120b, 120c) 및 투광성 기판(100) 위에 제1돌기들(120a, 120b, 120c) 사이에 배치된 모스아이 나노 구조(110a, 110b, 110c)를 포함할 수 있다. 일반적인 반사 방지용 필름(도 1)과 비교하면, 본 발명의 실시예들에 따른 반사 방지용 필름은 모스아이 나노 구조(110a, 110b, 110c)를 보호할 수 있는 제1돌기들(120a, 120b, 120c)을 추가로 포함한다는 차이점을 갖는다.1 to 4, the anti-reflection film according to embodiments of the present invention includes a light-transmitting
투광성 기판(100)은 일예로 유리 기반 기판, 투명 전도막(ITO, ATO, AZO)이 코팅된 기판 및 투명 고분자(PVC, PMMA, PET) 기반 기판 중 어느 하나일 수 있다.The
제1돌기들(120a, 120b, 120c)은 수~수백 마이크로미터 크기로, 도 2와 같은 기둥형태 또는 원뿔형태와 같이 다양한 형상들을 가질 수 있다. 또는, 도 3과 같이 반구형의 마이크로 렌즈 어레이 구조 또는 도 4와 같이 피라미드 어레이 구조가 될 수도 있다. 제1돌기들 사이의 간격은 마이크로미터 단위이며, 반드시 일정할 필요는 없다. 다만, 제1돌기들 사이의 간격이 좁을수록 내구성은 강해지는 대신 투과성 및 무반사성이 낮아지고, 넓을수록 내구성이 약해지는 대신 투과성 및 무반사성은 향상된다.The
모스아이 나노 구조(110a, 110b, 110c)는 수십~수백 나노미터 크기의 제2돌기들이 촘촘히 반복되는 구조이다. 제2돌기들 사이의 간격은 나노미터 단위이며, 반드시 일정할 필요는 없다.The mos-
제1돌기들(120a, 120b, 120c)과 모스아이 나노 구조(110a, 110b, 110c)는 동시에 형성될 수 있으며, 그 재료 물질은 투명한 고분자 또는 세라믹을 포함할 수 있다.The
본 발명의 실시예들에 따른 반사 방지용 필름을 제조하는 방법은 특별하게 한정되지 아니하나, 이하에서 설명되는 제조방법들을 통해 제조될 수 있다.The method for manufacturing the anti-reflection film according to the embodiments of the present invention is not particularly limited, but may be manufactured through the manufacturing methods described below.
도 5a 내지 도 5c를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반사 방지용 필름을 제조하는 일 방법이 설명된다. 레진(140a)을 투광성 기판(100) 위에 도포(또는 코팅)한다(도 5a). 레진(140a)은 UV 경화형 레진(예를 들어, NIP-K28), 열경화형 레진(예를 들어, thermoset epoxy), 열가소성 레진(예를 들어, PMMA, PC) 또는 sol-gel형 레진(hydrogen silsesquioxane)일 수 있다. 도포(또는 코팅)된 레진(140a)을 스탬프(130)로 눌러 스탬프(130)의 패턴을 레진(140b)으로 채우고, 열 또는 UV를 통하여 레진(140b)을 경화한다(도 5b). 스탬프(130)는 고분자(PDMS, PUA, PVC), 실리콘, 실리콘 옥사이드 또는 니켈로 이루어질 수 있다. 형성된 제1돌기 및 모스아이 나노 구조로부터 스탬프(130)를 분리한다(도 5c).5A to 5C, one method of manufacturing an anti-reflection film according to embodiments of the present invention is described. The
도 6a 내지 도 6d을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반사 방지용 필름을 제조하는 다른 방법이 설명된다. 스탬프(130) 위에 레진(또는 졸 용액)(140c)을 도포(또는 코팅)한다(도 6a). 스탬프(130)는 고분자(PDMS, PUA, PVC), 실리콘, 실리콘 옥사이드 또는 니켈로 이루어질 수 있다. 레진(140c)은 UV 경화형 레진(예를 들어, NIP-K28), 열경화형 레진(예를 들어, thermoset epoxy), 열가소성 레진(예를 들어, PMMA, PC) 또는 sol-gel형 레진(hydrogen silsesquioxane)일 수 있다. 건조를 통하여 레진(또는 졸 용액)(140c)에 함유된 용매를 제거한다(도 6b). 용매가 제거된 레진(또는 졸 용액)(140d)이 도포(또는 코팅)된 스탬프(130)를 투광성 기판(100) 위에 올려놓고 압력을 가하여 패턴된 용매가 제거된 레진(또는 졸 용액)(140d)을 투광성 기판(100)위에 전사한다(도 6c). 스탬프(130)를 분리하고, UV/Ozone 및 열 처리하여 용매가 제거된 레진(또는 졸 용액)(140d)을 경화한다(도 6d).Another method of manufacturing an anti-reflection film according to embodiments of the present invention is described with reference to FIGS. 6A to 6D. Resin (or sol solution) 140c is applied (or coated) onto the stamp 130 (FIG. 6A). The
도 7a 내지 도 7c를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 반사 방지용 필름을 제조하는 또 다른 방법이 설명된다. 스탬프(130)를 투광성 고분자(150a) 위에 올려놓은 후, 투광성 고분자(150a)의 유리전이온도 이상으로 온도를 올린다(도 7a). 스탬프(130)는 고분자(PDMS, PUA, PVC), 실리콘, 실리콘 옥사이드 또는 니켈로 이루어질 수 있다. 투광성 고분자(150a)는 PVC, PMMA 또는 PET일 수 있다. 스탬프(130)를 눌러 스탬프(130)의 패턴을 채운 후 온도를 낮춰 투광성 고분자(150b)를 경화시킨다(도 7b). 스탬프(130)를 분리한다(도 7c).Another method of manufacturing an anti-reflection film according to embodiments of the present invention is described with reference to FIGS. 7A to 7C. After placing the
이상, 본 발명에 따른 실시예들 및 그 제조 방법들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 명백하다.As described above, although the embodiments according to the present invention and methods for manufacturing the same have been described, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the technical spirit of the present invention. It is clear that it is possible.
100 : 투광성 기판
110, 110a, 110b, 110c : 모스아이 나노 구조
120a, 120b, 120c : 제1돌기들
130 : 스탬프
140a : 투광성 기판에 도포(또는 코팅)된 레진
140b : 스탬프의 패턴에 채워진 레진
140c : 스탬프 위에 도포(또는 코팅)된 레진(또는 졸 용액)
140d : 용매가 제거된 레진(또는 졸 용액)
150a : 투광성 고분자
150b : 스탬프의 패턴에 채워진 투광성 고분자100: transparent substrate
110, 110a, 110b, 110c: Moseye nano structure
120a, 120b, 120c: first protrusions
130: stamp
140a: Resin applied (or coated) to a transparent substrate
140b: Resin filled in the pattern of the stamp
140c: Resin (or sol solution) coated (or coated) on stamp
140d: solvent-removed resin (or sol solution)
150a: Translucent polymer
150b: Translucent polymer filled in the pattern of the stamp
Claims (10)
상기 sol-gel형 레진을 건조하여 용매를 제거하는 것;
상기 용매가 제거된 sol-gel형 레진이 채워진 스탬프를 기판 상에 전사하는 것; 및
상기 스탬프와 상기 용매가 제거된 sol-gel형 레진을 분리하는 것을 포함하되,
상기 제2 패턴들은 상기 제1 패턴들 사이에 제공되고,
상기 제1 패턴들의 크기는 수 내지 수백 마이크로미터이고,
상기 제2 패턴들의 크기는 수십 내지 수백 나노미터인 반사 방지용 필름의 제조방법.
Filling the first and second patterns of the stamp with a sol-gel resin;
Drying the sol-gel resin to remove the solvent;
Transferring the solvent-removed sol-gel resin-filled stamp onto a substrate; And
The step of separating the stamp and the solvent is removed sol-gel type resin,
The second patterns are provided between the first patterns,
The sizes of the first patterns are several to hundreds of micrometers,
The method of manufacturing the anti-reflection film having the size of the second patterns is tens to hundreds of nanometers.
상기 기판은 유리 기반 기판, 투명 전도막(ITO, ATO, AZO)이 코팅된 기판 및 투명 고분자(PVC, PMMA, PET) 기반 기판 중 하나인 반사 방지용 필름의 제조방법.
The method of claim 5,
The substrate is a glass-based substrate, a transparent conductive film (ITO, ATO, AZO) coated substrate and a transparent polymer (PVC, PMMA, PET) -based substrate manufacturing method of the anti-reflection film.
상기 스탬프를 상기 기판 상에 전사하는 것은, 상기 스탬프를 상기 기판 상에 올려놓고 압력을 가해 누르는 것을 포함하는 반사 방지용 필름의 제조방법.
The method of claim 5,
The method of manufacturing the anti-reflection film comprising transferring the stamp onto the substrate, placing the stamp on the substrate and applying pressure to the stamp.
상기 스탬프의 제1 패턴들 및 제2 패턴들을 상기 sol-gel형 레진으로 채우는 것은,
상기 스탬프에 채워진 상기 sol-gel형 레진을 경화시키는 것을 포함하는 반사 방지용 필름의 제조방법.
The method of claim 5,
Filling the first patterns and the second patterns of the stamp with the sol-gel type resin,
A method of manufacturing an anti-reflection film comprising curing the sol-gel resin filled in the stamp.
상기 스탬프와 상기 sol-gel형 레진을 분리한 후,
상기 기판 상에 전사된 상기 sol-gel형 레진을 경화하는 것을 더 포함하는 반사 방지용 필름의 제조방법.
The method of claim 5,
After separating the stamp and the sol-gel resin,
The method of manufacturing an anti-reflection film further comprising curing the sol-gel-type resin transferred on the substrate.
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