KR102189268B1 - 광학소자 보호용 필름 및 광학소자 보호필름용 조성물 - Google Patents
광학소자 보호용 필름 및 광학소자 보호필름용 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 광학소자 보호용 필름 및 광학소자 보호필름용 조성물에 관한 것으로, 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 및 실란커플링제를 함유하는 보호층을 포함하는 필름으로, 상기 보호층은 85 ℃ 톨루엔 용액에서 15시간 처리한 후 남은 보호층이 중량을 기준으로 처리 전 보호층 대비 30 % 이상인 필름을 제공한다.
Description
본 발명은 광학소자 보호용 필름 및 광학소자 보호필름용 조성물에 관한 것이다.
디스플레이장치는 디스플레이 패널을 구비하여 방송신호 또는 다양한 포맷의 영상신호/영상데이터를 표시할 수 있는 장치로서, TV, 모니터, 사이니지 등으로 구현된다. 디스플레이 패널은 입력되는 영상신호를 유효 영상표시면 상에 영상으로 표시하는 구성인 바, 그 특성에 따라서 액정 패널, 플라즈마 패널 등과 같은 다양한 구성 형식으로 구현되어 각종 디스플레이장치에 적용되고 있다.
디스플레이장치에 적용되는 디스플레이모듈은 영상 표시하기 위한 빛의 생성 방식에 따라 수광 구조 및 자발광 구조로 분류된다.
수광 구조는 디스플레이모듈이 자체적으로 발광하지 않는 비발광 구조로, 빛을 생성하여 디스플레이 패널에 공급하는 별도의 백라이트(backlight)가 필요하다. 예를 들면, 액정 디스플레이 패널이 수광 구조에 해당한다. 반면, 자발광 구조는 자체적으로 발광하므로 별도의 백라이트를 필요로 하지 않아 구조가 일반적으로 보다 간단하다.
자발광 패널 구조의 패널의 일 예로 마이크로엘이디가 주목받고 있다. 마이크로엘이디는 무기발광소자를 적용하며, 색재현성, 전력소모량, 응답속도의 면에서 기존 디스플레이보다 뛰어난 것으로 평가받고 있다.
이러한 광학소자 보호용으로 기존에는 에복시계 또는 실리콘계 몰딩재료들이 검토되었다. 그러나 고화질 평면 디스플레이에 필요한 물성을 얻는 것에는 한계가 있었다.
본 발명의 목적은 고화질의 대면적 평면 디스플레이에 적용가능한 비교적 간단한 공정으로 적용 가능하며 신뢰성이 우수한 광학소자 보호용 필름 및 광학소자 보호필름용 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학소자 보호용 필름은, 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 및 실란커플링제를 함유하는 보호층을 포함하는 필름으로, 상기 보호층은 85 ℃ 톨루엔 용액에서 15시간 처리한 후 남은 보호층이 중량을 기준으로 처리 전 보호층 대비 30 % 이상이다.
상기 보호층은 190 ℃에서 용융지수가 3 내지 20 g/10min일 수 있다.
상기 보호층은 190 ℃에서 용융지수가 5g/10min 이상 18g/10min 미만일 수 있다.
상기 보호층은 190 ℃에서 용융지수가 5g/10min 이상 18g/10min 미만일 수 있다.
상기 필름은 유리 접합력이 25 N/cm 이상일 수 있다.
상기 보호층은 열팽창계수가 6.0 x 10-4/℃ 이하일 수 있다.
상기 면봉지층은 60 이상의 쇼어 A 경도를 가질 수 있다.
상기 보호층은 400 내지 700 nm에서 투과율이 85% 이상일 수 있다.
상기 보호층은 헤이즈값이 2% 이하일 수 있다.
상기 보호층은 그 두께가 300 um 이하일 수 있다.
상기 보호층은 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지를 90 중량% 이상 함유할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광학소자 보호용 필름은, 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 및 실란커플링제를 함유하는 보호층을 포함하는 필름으로, 상기 보호층은 280 내지 360 nm 파장의 UV를 500시간 동안 조사하기 전 과 후의 황색도 지수 변화율이 2 % 이하이다.
상기 보호층은 120 ℃에서 500 시간 경과 전과 후의 황색도 지수 변화율이 2 % 이하일 수 있다.
상기 보호층은 85 ℃ 및 상대습도 85%의 가혹조건에서 1,000 시간 동안 진행한 내후성 평가 후의 접합력이 상기 내후성 평가 전의 접합력을 기준으로 50 % 이상 유지될 수 있다.
본 발명의 광학소자 보호용 필름 및 광학소자 보호필름용 조성물은 우수한 광학적 특성은 물론이고, 장기내구성 등 신뢰성이 우수하며, 미세한 요철을 갖는 기판 상에도 비교적 간단한 방법으로 평탄면을 갖는 보호면을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서 전체에서, “제1”, “제2” 또는 “A”, “B”와 같은 용어는 동일한 용어를 서로 구별하기 위하여 사용된다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, “~”계는, 화합물 내에 “~”에 해당하는 화합물 또는 “~”의 유도체를 포함하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
본 명세서에서, A 상에 B가 위치한다는 의미는 A 상에 직접 맞닿게 B가 위치하거나 그 사이에 다른 층이 위치하면서 A 상에 B가 위치하는 것을 의미하며 A의 표면에 맞닿게 B가 위치하는 것으로 한정되어 해석되지 않는다.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학소자 보호용 필름은, 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 및 실란커플링제를 함유하는 보호층을 포함한다.
상기 보호층은 이후 설명하는 광학소자 보호필름용 조성물을 이용하여 제조되며, 광학소자 보호용으로 적용된다.
상기 보호층은 85 ℃ 톨루엔 용액에서 15시간 처리한 후 남은 보호층이 중량을 기준으로 처리 전 보호층 대비 30 % 이상일 수 있고, 30 내지 70 %인, 35 내지 60 %일 수 있다. 이러한 특징은 상기 보호층의 가교 정도를 나타내는 것으로, 상기 보호층은 완전히 경화되지 않은 상태로 필름 형태로 제조되어 후술하는 방법으로 광학소자에 보호층을 형성하는 과정에서 2차 가교가 진행될 수 있다.
따라서, 상기 보호층이 위에서 설명한 정도의 가교 정도를 갖는 경우, 필름의 형태를 잘 유지하여 이동과 보관이 용이하고, 위에서 설명한 몰딩과정에서 유동화가 비교적 용이하게 진행이 가능하다.
2차가교가 진행된 상기 보호층의 겔화도는 40 내지 80 %일 수 있다. 이러한 겔화도를 갖는 보호층은 보다 단단하게 광학소자 등과 접착되고 상기 광학소자 등을 보다 잘 보호할 수 있다.
상기 보호층은 190 ℃에서 용융지수가 20 g/10min 이하일 수 있고, 3 내지 20 g/10min일 수 있으며, 5 내지 18 g/10min 일 수 있다. 이러한 용융지수 값을 갖는 보호층을 적용하는 경우, 위의 보호층 형성과 몰딩 과정이 효율적으로 진행될 수 있고 작업성을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 보호층은 녹는점 50 내지 100 ℃인 것일 수 있고, 50 내지 80 ℃인 것일 수 있다. 이러한 녹는점을 갖는 보호층은 적절한 온도 제어를 통해 상당히 작은 틈을 갖는 광학소자에서도 보호층을 효율적으로 형성할 수 있다.
상기 보호층은 유리 접합력이 25 N/cm 이상일 수 있고, 30 N/cm 이상일 수 있으며, 30 내지 60 N/cm일 수 있다. 상기 유리접합력은 ASTM D903 기준에 따라 측정된 값을 의미한다. 이러한 유리 접합력을 갖는 보호층은 광학소자에 포함되는 기판, 발광소재 등과 신뢰성 있게 결합 가능하며, 우수한 보호물성을 나타낼 수 있다.
상기 보호층은 열팽창계수가 6.0 x 10-4/℃ 이하일 수 있고, 5.2 x 10-4/℃ 이하일 수 있으며, 0.1 x 10-4/℃ 내지 4.5 x 10-4/℃일 수 있다. 이러한 열팽창계수 값을 갖는 보호층은 광학소자가 구동 시에 발생할 수 있는 발열에도 변형이 적어 신뢰성과 내구성 있는 보호 효과를 얻을 수 있다. 이 때, 상기 열팽창계수는 JIS K7197 기준으로 측정 값을 의미한다.
상기 보호층은 50 이상의 쇼어 A 경도를 갖는 것일 수 있고, 50 내지 90의 쇼어 A 경도를 갖는 것일 수 있는 것으로 상기의 경도를 갖을 때 발광소자의 디스플레이 모듈의 제조 공정에서의 소자 보호가 가능하며, 외부 충격에도 보호가 가능할 수 있다.
상기 보호층은 400 내지 700 nm에서 광투과율이 85% 이상일 수 있고, 90% 이상일 수 있다. 이러한 광투과율을 갖는 보호층을 적용하는 경우 광학소자의 광손실을 최소화할 수 있다.
상기 보호층은 헤이즈값이 2% 이하일 수 있고, 1.5 % 이하일 수 있다. 이러한 범위로 헤이즈값을 갖는 보호층을 적용하는 경우 보다 선명한 색상의 광학 효과를 얻을 수 있다.
상기 보호층은 300 um 이하의 두께를 가질 수 있고, 250 um 이하의 두께를 가질 수 있으며, 200 um의 두께를 가질 수 있다. 보다 구체적으로 상기 보호층은 50 내지 180 um의 두께를 가질 수 있다. 이러한 두께로 상기 보호층을 적용하는 경우, 100 um 이하 마이크로엘이디 등의 광학소자의 시인성을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 보호층은 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지를 90 중량% 이상 함유할 수 있다. 상기 보호층에 포함되는 성분들의 구체적인 설명은 아래 조성물에 대한 설명과 중복되므로 자세한 기재는 생략한다.
상기 보호층은 280 내지 360 nm 파장의 UV를 500시간 동안 조사하기 전 과 후의 황색도 지수 변화율이 2 % 이하일 수 있고, 1000 시간 동안 조사하기 전과 후의 황색도 지수 변화율이 2 % 이하일 수 있다. 즉, 상기 보호층은 자외선에 대해서 우수한 장기신뢰성을 갖는다.
상기 보호층은 120 ℃에서 500 시간 경과 전과 후의 황색도 지수 변화율이 2 % 이하일 수 있고, 1% 이하일 수 있다. 즉, 상기 보호층은 고온 분위기에서도 우수한 변색안정성을 갖는다.
상기 보호층은 85 ℃ 및 상대습도 85%의 가혹조건에서 1,000시간의 내후성을 평가하기 전의 접합력을 기준으로 내후성을 평가한 후의 접합력 값이 50 % 이상일 수 있고, 50 % 내지 70 %인 값을 가질 수 있다. 이는 상기 보호층은 상당히 우수한 내후성을 가져서 장시간 고온 다습한 환경에서도 우수한 보호 역할을 할 수 있다.
상기 보호층은 마이크로엘이디의 면봉지재로 활용될 수 있다.
구체적으로, 소정의 크기의 기판 상에 성장시킨 발광재료와 상기 발광재료들을 서로 전기적으로 연결하고 각각 음극과 양극을 형성하는 등의 구조를 갖는 기판은, 대략 200 um 이하의 크기를 갖는 마이크로 발광소자들이 어레이된 평평하지 않은 표면을 갖는다. 상기 보호층은 상기 표면 상에 배치되고, 상기 보호층 상에 내열성 필름을 올린 후, 감압 분위기에서 열처리하는 비교적 간단한 방법으로 보호층을 형성할 수 있다. 즉, 장기내구성, 신뢰성 등이 우수한 몰딩된 보호층을 본 발명의 광학소자 보호용 필름을 적용하면 비교적 간단하게 형성할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광학소자 보호필름용 조성물은 알파올레핀이 공중합된 공중합수지인 폴리올레핀계 엘라스토머와 실란계 화합물을 포함한다.
상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지는 결정성을 나타내는 폴리올레핀 블록과, 비결정성을 나타내는 모노머 공중합체 블록을 포함하는 블록 공중합체이다.
상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지는 i) 쇄상올레핀의 중합체, ii) 쇄상올레핀의 공중합체, iii) 쇄상 올레핀과 환상 올레핀과의 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 쇄상 올레핀은 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 이소부텐, 1-펜텐, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 쇄상 올레핀의 (단독)중합체 또는 쇄상 올레핀의 공중합체는 폴리에틸렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐-1 공중합체, 또는 에틸렌-부텐-1 공중합체를 반복단위로 포함하는 에틸렌계 수지; 및 프로필렌-에틸렌 공중합체를 포함하는 프로필렌계 수지;에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 환상 올레핀은 탄화수소환 내에 에틸렌성 이중 결합을 갖는 중합성의 환상 올레핀일 수도 있고, 단환식 올레핀 또는 다환식 올레핀일 수 있다.
상기 단환식 올레핀은 탄소수 4 내지 12의 환상 시클로 올레핀류일 수 있고, 구체적으로, 시클로부텐, 시클로펜텐, 시클로 헵텐, 또는 시클로옥텐일 수 있다.
상기 다환식 올레핀은, 2환식 올레핀 또는 4환식 올레핀일 수 있다. 구체적으로, 상기 다환식 올레핀은 노르보르넨류가 적용될 수 있다.
상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지는, 올레핀-에틸렌-뷰틸렌-올레핀 공중합체, 폴리프로필렌-폴리에틸렌 옥사이드-폴리프로필렌 블록 공중합체, 폴리프로필렌-폴리올레핀-폴리프로필렌 블록 공중합체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
구체적으로, 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지는, 폴리에틸렌(직쇄상 저밀도 폴리에틸렌)계 엘라스토머 수지; 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-프로필렌-부텐-1 공중합체, 또는 에틸렌-부텐-1 공중합체을 포함하는 에틸렌계수지계 엘라스토머 수지; 및 프로필렌-에틸렌 공중합체을 포함하는 프로필렌계 엘라스토머 수지;로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지는 녹는점이 50 내지 100 ℃일 수 있고, 50 내지 80 ℃인 것일 수 있다. 이러한 녹는점을 갖는 폴리올레핀계 엘라스토머 수지를 적용하는 경우, 승온에 따라 적절한 수지의 용융 유도할 수 있고, 미세한 돌기 등으로 그 표면이 평평하지 않은 표면에도 효과적으로 보호층을 형성할 수 있다.
상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지는 190 ℃에서 용융지수가 3 내지 20 g/10min인일 수 있고, 5 내지 18 g/10min 일 수 있다.
상기 실란계 화합물은 광학소자 보호용 필름과 소자 표면의 점착력을 향상시키기 위해 적용된다.
상기 실란계 화합물은 구체적으로, 비스(3-트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드(TESPTS), 비스(3-트리에톡시실릴프로필)다이설파이드(TESPDS), 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane, MTMS), 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, GPTMS), 3-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란(3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, MPTMS), 3-아미노프로필 트리에톡시실란(3-inopropyl triethoxysilane, APS), 3-아미노프로필트리메톡시실란(3-Aminopropyl) trimethoxysilane, APTMS), 또는 3-2-아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란([3-(2-Aminoethylamino)propyl] trimethoxysilane, AEAPS)이 적용될 수 있다.
상기 실란계 화합물은 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 내지 3 중량부로 포함될 수 있고, 0.5 내지 2 중량부로 포함할 수 있다. 상기 실란계 화합물을 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 미만으로 포함하는 경우 실란계 화합물에 의하여 얻을 수 있는 점착력 향상 효과가 미미할 수 있고, 3 중량부 초과로 적용하는 경우에는 상기 면봉지재료의 유동성을 너무 저하하거나 상기 평탄화필름의 제거 공정이 용이하지 않을 수 있다. 상기 실란계 화합물울 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 100 중량부를 기준으로 0.5 내지 2중량부로 포함하는 것이 상기 광학소자 보호용 필름의 제도와 광학소자와의 접착력 향상의 두 가지 면에서 모두 우수한 물성을 보여줄 수 있다.
상기 광학소자 보호필름용 조성물은 가교제로 유기과산화물을 더 포함할 수 있다.
상기 유기과산화물은 2,5-다이메틸헥산, 2,5-다이하이드로 퍼옥사이드, 2,5-다이메틸-2,5-다이(t-부틸퍼옥시)헥산, 3-다이-t-부틸 퍼옥사이드, α,α'-비스(t-부틸퍼옥시아이소프로필)벤젠, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)부탄, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)사이클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트라이메틸사이클로헥산, t-부틸퍼옥시벤조에톤, 벤조일 퍼옥사이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 제1유기과산화물일 수 있다.
상기 유기과산화물은 t-부틸 (2-에틸헥실)모노페록시카보네이트, t-부틸 이소프로필 모노페록시카보네이트, t-아밀(2-에틸헥실)모노페록시카보네이트, 1,1-다이(t-부틸페록시)사이클록헥산, 1,1-다이(t-부틸페록시)-3,3,5-트리메틸사이클로헥산, 1,1-다이(t-아밀페록시)사이클로헥산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 제2유기과산화물일 수 있다.
상기 유기과산화물로는 상기 제1유기과산화물과 상기 제2유기과산화물이 함께 적용될 수 있다. 이러한 경우, 상기 제1유기과산화물과 상기 제2유기과산화물이 서로 반응하는 속도나 온도가 달라, 광학소자 보호용 필름의 제조에 주요한 역할을 하는 가교제(제2유기과산화물)와 추후 광학소자에 적용 시 보호층을 형성에 주요 역할을 하는 가교제(제1유기과산화물)로 각각 그 역할이 다를 수 고, 보다 접착력이 강하고 내구성이 우수한 보호층을 제공할 수 있다.
상기 유기과산화물은 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 100 중량부를 기준으로 0.011 내지 1 중량부로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 광학소자 보호필름용 조성물은 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 100 중량부를 기준으로 상기 제1유기과산화물을 0.001 내지 0.2 중량부로 포함할 수 있고, 상기 제2유기과산화물을 0.01 내지 0.7 중량부로 포함할 수 있다.
상기 광학소자 보호필름용 조성물은 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 100 중량부를 기준으로 결합보조제를 1 중량부 이하로 더 포함할 수 있다.
상기 결합보조제는 트라이 알릴 아이소시아누레이트, 트라이 알릴 아이소시아네이트 또는 이들의 혼합물이 적용될 수 있다.
상기 광학소자 보호필름용 조성물은 필요에 따라 안정제, 노화방지제, 자외선흡수제 등을 더 포함할 수 있다.
상기 광학소자 보호필름용 조성물은 하이드로퀴논, 하이드로퀴논메틸에틸, p-벤조퀴논, 메틸 하이드로퀴논 중에서 선택된 하나 이상의 안정제를 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 100 중량부를 기준으로 5 중량부 이하, 구체적으로 0.1 내지 2 중량부를 포함할 수 있다.
상기 광학소자 보호필름용 조성물은 상기 자외선 흡수제로 2-하이드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-5-술폰벤조페논 등의 벤조페논계; 2-(2'-하이드록시-5-메틸 페닐)벤조트라이아졸 등의 벤조트라이아졸계; 및 페닐살릴레이트, p-t-부틸페닐살릴레이트 둥 살릴레이트계 등의 자외선 흡수제를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광학소자 보호필름용 조성물은 상기 노화 방지제로 아민계, 페놀계, 및 비스페닐계 노화방지제를 더 포함할 수 있고, 구체적으로 t-부틸-p-크세졸, 비스-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페라질)세바케이트 등을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광학소자 보호필름용 조성물은 통상의 필름 제조 방법이 적용되어 일정한 두께와 넓이를 갖는 필름 형태로 가공될 수 있다. 상기 필름 제조 방법은 상기 조성물로 필름을 제조하는 방법이라면 제한없이 적용 가능하다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
1. 광학소자 보호용 필름의 제조
실시예 1: 폴리올레핀계 엘라스토머 수지로 에틸렌 함유 공중합체(녹는점 60 내지 80 ℃, 밀도 약 800 내지 950 kg/m3) 100 중량부에 대해서 가교제로 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산 0.1 중량부와 t-부틸 (2-에틸헥실)모노퍼옥시카보네이트 0.5 중량부, 가교보조제로 트라이알릴이소시아누레이트 1.5 중량부, 실란커플링제로 비닐트라이메톡시실란 0.2 중량부를 포함하는 광학소자 보호필름용 조성물을 준비하였다.
상기 조성물은 100 ℃의 T-다이 압출공정에 적용하여 120 ㎛ 두께의 광학소자 보호용 필름을 제조하였다.
실시예 2: 폴리올레핀계 엘라스토머 수지로 에틸렌 함유 공중합체(녹는점 50 내지 70 ℃, 밀도 약 800 내지 950 kg/m3) 100 중량부에 대해서 가교제로 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산 0.1 중량부와 t-부틸 (2-에틸헥실)모노퍼옥시카보네이트 0.5 중량부, 가교보조제로 트라이알릴이소시아누레이트 1.5 중량부, 실란커플링제로 비닐트라이메톡시실란 0.2 중량부를 포함하는 광학소자 보호필름용 조성물을 준비하였다.
상기 조성물은 100 ℃의 T-다이 압출공정에 적용하여 120 ㎛ 두께의 광학소자 보호용 필름을 제조하였다.
비교예 1: EVA
에틸렌비닐아세테이트(EVA) 수지로 에틸렌 함유 공중합체(녹는점 71 ℃, 밀도 약 950 kg/m3) 100 중량부에 대해서 가교제로 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산 0.1 중량부와 t-부틸 (2-에틸헥실)모노퍼옥시카보네이트 0.5 중량부, 가교보조제로 트라이알릴이소시아누레이트 1.5 중량부, 실란커플링제로 바닐트라이메톡시실란 0.2 중량부를 포함하는 광학소자 보호필름용 조성물을 준비하였다.
상기 조성물은 100 ℃의 T-다이 압출공정에 적용하여 120 ㎛ 두께의 광학소자 보호용 필름을 제조하였다.
비교예 2: 에폭시
트리스페놀메탄형 에폭시 수지(A), 광 양이온 중합 개시제(B), 1 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 가지는 에폭시 수지(C), 및 반응성 에폭시 모노머(D)를 교반기 부착 플라스크에서 80℃, 1 시간 교반하고, 에폭시 수지 조성물을 얻었다. 이 수지 조성물을 막 두께 50 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(베이스 필름, TORAY 주식회사제)상에 균일하게 도포하고, 온풍대류건조기에 의해 95℃에서 5분간 및 110℃에서 5분간 건조한 후, 노출면상에 38 ㎛의 이형처리된 PET 필름(커버 필름, MITSUBISHI CHEM. POLYESTER FILM 주식회사제)을 라미네이트해서, 50㎛ 두께의 비교예 2의 적층체를 얻었다.
2. 광학소자 보호용 필름의 제조
1) 용융지수를 190 ℃에서 ASTM D1238 규정에 의거해 평가했다.
2) 겔화도는 85 ℃ 톨루엔 용액에서 15시간 처리한 후 남은 면봉지필름의 양을 중량을 기준으로 평가했다.
3) 접합력은 판유리의 일면에 접합하여 ASTM D903 기준에 따라 측정하였다.
4) 열팽창계수는 JIS K7197 기준으로 측정했다.
5) 경도는 쇼어 경도 시험기(Shore hardness tester)를 이용하여 ASTM D2240에 의거해 측정했다.
6) 광투과율과 헤이즈값은 일본 덴쇼쿠사의 NDH7000을 이용하여 측정하였다.
7) 황색도(YI)는 헌터랩 울트라 스캔프로의 색도계를 이용하여 측정하였다.
8) UV안정성은 280 내지 360 nm 파장의 UV를 500시간 동안 조사하기 전 과 후의 황색도 지수 변화율로 나타냈다. UV조사는 UVB Lamp(SANKYO DENKI G15T8E, UVB 280~360nm, 3.0W:UVB output)을 적용했다.
9) 고온안정성은 120 ℃에서 500 시간 경과 전과 후의 황색도 지수 변화율로 평가했다.
10) 내후성은 85 ℃ 및 상대습도 85 %의 가혹조건에서 1,000시간의 내후성을 평가하기 전과 후의 접합력을 평가하여 비교하였고, 내후성 평가 전의 접합력을 기준으로 하는 내후성 평가 후의 접합력의 값을 %로 나타냈다.
11) 작업성은 100 um 크기의 발광소자가 0.5 내지 2mm 간격으로 어레이된 기판(160 x 210 mm) 상에 상기 광학소자 보호용 필름을 올리고 그 위에 250 um 두께의 PET 필름을 올린 후 감압 고온 분위기(0.2 기압, 140 ℃)에서 보호층을 형성하도록 한다. 보호층이 i) 상기 발광소자들 사이로 광학소자 보호용 필름의 일부 수지들이 유동되도록 하여 상기 발광소자들 사이의 미세한 공간까지 몰딩이 잘 진행되고 상기 발광소자와 직접 접하며 굴곡이 형성된 일면과 평평한 타면을 갖는 경우는 ○, ii) 상기 일면 쪽에 기포가 발생하거나 타면이 육안상 평탄해 보이지 않는 경우 △, iii) 발광소자들 사이에 공간이 많고 충분하게 몰딩이 진행되지 않은 경우는 x로 평가했다. i)의 경우 평평한 타면에 조도를 측정해 표면조도 값이 0.05um 이하인 경우에는 ◎으로 표시했다.
이러한 평가 결과는 아래 표 1이 나타냈다.
| 단위 | 실시예 1 | 실시예 2 | 비교예 1 | 비교예 2 | |
| 용융지수 | g/10min | 15 | 15 | 18 | - |
| 겔화도 | % | 50 | 50 | 80 | - |
| 접합력 | N/cm | 50 | 60 | 70 | - |
| 열팽창계수 | 10-4/℃ | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 1 |
| 경도 | 쇼어 A | 55 | 66 | 60 | 90 |
| 광투과율 | % | 90 | 90 | 91 | 90 |
| 헤이즈 | % | 1.2 | 1.2 | 1.0 | 1.0 |
| UV 안정성 | YI | 1.2 | 1.2 | 4 | 8 |
| 고온안정성 | YI | 0.8 | 0.8 | 4 | 10 |
| 내후성 | % | 60 | 60 | 40 | 40 |
| 작업성 | - | ◎ | ◎ | ○ | △ |
상기 표 1을 참고하면, 비교예 1과 비교예 2와 실시예들의 광투과율은 모두 90 % 이상으로 나타났고, 헤이즈값의 경우는 비교예가 오히려 우수한 것으로 나타났다. 그러나, UV 안정성이나 고온안정성의 경우 실시예들의 결과가 월등하게 우수하게 나타났으며, 이는 본 발명의 실시예에 따른 광학소자 보호용 필름이 신뢰성, 장기내구성 면에서 우수하다는 점을 보여준다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
Claims (12)
- 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 및 실란커플링제를 함유하는 보호층을 포함하는 필름으로,
상기 폴리올레핀 엘라스토머 수지 100 중량부를 기준으로 상기 실란커플링제를 0.1 내지 3중량부 포함하고,
상기 보호층은 85 ℃ 톨루엔 용액에서 15시간 처리한 후 남은 보호층이 중량을 기준으로 처리 전 보호층 대비 35 내지 60% 이상이고,
상기 보호층은 190 ℃에서 용융지수가 5g/10min 이상 18 g/10min 미만이고,
상기 보호층은 열팽창계수가 0.1 x 10-4/℃ 내지 4.5 x 10-4/℃이고,
상기 보호층은 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지를 90중량% 이상 함유하는, 광학소자 보호용 필름. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 필름은 유리 접합력이 25 N/cm 이상인, 광학소자 보호용 필름. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 보호층은 50 이상의 쇼어 A 경도를 갖는 것인, 광학소자 보호용 필름. - 제1항에 있어서,
상기 보호층은 400 내지 700 nm에서 투과율이 85% 이상인, 광학소자 보호용 필름. - 제1항에 있어서,
상기 보호층은 헤이즈값이 2% 이하인, 광학소자 보호용 필름. - 제1항에 있어서,
상기 보호층은 그 두께가 300 um 이하인, 광학소자 보호용 필름. - 삭제
- 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 및 실란커플링제를 함유하는 보호층을 포함하는 필름으로,
상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지 100중량부를 기준으로 상기 실란커플링제를 0.1 내지 3중량부 포함하고,
상기 보호층은 85 ℃ 톨루엔 용액에서 15시간 처리한 후 남은 보호층이 중량을 기준으로 처리 전 보호층 대비 35 내지 60% 이상이고,
상기 보호층은 280 내지 360 nm 파장의 UV를 500시간 동안 조사하기 전 과 후의 황색도 지수 변화율이 2 % 이하이고,
상기 보호층은 190 ℃에서 용융지수가 5g/10min 이상 18 g/10min 미만이고,
상기 보호층은 열팽창계수가 0.1 x 10-4/℃ 내지 4.5 x 10-4/℃이고,
상기 보호층은 상기 폴리올레핀계 엘라스토머 수지를 90중량% 이상 함유하는, 광학소자 보호용 필름. - 제10항에 있어서,
상기 보호층은 120 ℃에서 500 시간 경과 전과 후의 황색도 지수 변화율이 2 % 이하인, 광학소자 보호용 필름. - 제10항에 있어서,
상기 보호층은 85 ℃ 및 상대습도 85%의 가혹조건에서 1,000 시간 동안 진행한 내후성 평가 후의 접합력이 상기 내후성 평가 전의 접합력을 기준으로 50 % 이상 유지되는, 광학소자 보호용 필름.
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