KR102210258B1 - 광학표시장치의 보호 필름, 이를 포함하는 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

광학표시장치의 보호 필름, 이를 포함하는 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치 Download PDF

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Abstract

기재층 및 상기 기재층의 일면에 형성된 코팅층을 포함하는 광학표시장치용 보호 필름으로서, 상기 기재층은 85℃에서 모듈러스가 20MPa 내지 100MPa이고, 상기 기재층은 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름을 포함하고, 상기 광학표시장치용 보호 필름은 85℃에서 100시간 방치한 후 식 1의 표면 조도 변화율이 0% 내지 100%인 것인, 광학표시장치용 보호 필름, 및 이를 포함하는 광학표시장치가 제공된다.

Description

광학표시장치의 보호 필름, 이를 포함하는 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치{PROTECTIVE FILM FOR OPTICAL DISPLAY APPARATUS, OPTICAL MEMBER COMPRISING THE SAME AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 광학표시장치의 보호 필름, 이를 포함하는 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
현재 폴더블 디스플레이 장치의 개발이 가시화되면서 외부 환경으로부터 폴더블 디스플레이 장치 특히 윈도우 필름을 보호하기 위한 필름이 개발되고 있다. 종전 보호 필름은 외부 환경으로부터의 보호와 리워크 특성이 우선시 되었으나, 폴딩 특성을 구현하지 못하여 폴더블 디스플레이 장치에 적용이 힘들었다.
외부 환경으로부터 보호를 위해서 보호 필름은 내충격성, 내스크래치성이 높아야 한다. 내충격성, 내스크래치성을 높이기 위해 보호 필름을 구성하는 소재의 가교 밀도를 증가시킬 수 있으나 내충격성, 내스크래치성 개선에 한계가 있다. 따라서, 보호 필름은 입자 등을 포함할 수밖에 없다. 하지만, 보호 필름의 외곽 코팅층이 입자와 유기 폴리머로 되어 있어 보호 필름을 고온에서 방치할 경우 코팅층의 표면 조도가 변화됨으로써 표시 장치의 화면 시인성이 불량해지는 문제점이 있었다. 그리고, 폴딩 특성은 상온에서뿐만 아니라 고온에서도 필요한 만큼, 상온뿐만 아니라 고온에서 폴딩성이 우수해야 한다.
본 발명의 배경기술은 한국공개특허 제2010-0055160호 등에 기술되어 있다.
본 발명의 목적은 저온 및 고온에서 굴곡 신뢰성이 우수하고 고온에서 장기간 방치 후에도 코팅층의 표면 조도가 낮은 광학표시장치용 보호 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 내스크래치성과 내충격성이 우수한 광학표시장치용 보호 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 UV에 대한 내광 신뢰성이 우수한 광학표시장치용 보호 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 광학표시장치용 보호 필름은 기재층 및 상기 기재층의 일면에 직접적으로 형성된 코팅층을 포함하고, 상기 기재층은 85℃에서 모듈러스가 20MPa 내지 100MPa이고, 상기 기재층은 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름을 포함하고, 상기 광학표시장치용 보호 필름은 85℃에서 100시간 방치한 후 하기 식 1의 표면 조도 변화율이 0% 내지 100%가 될 수 있다:
[식 1]
표면 조도 변화율 = ｜S1 - S2｜/S2 x 100
(상기 식 1에서,
S2는 상기 광학표시장치용 보호 필름에서 코팅층의 최초 표면 조도(단위:nm), S1은 상기 광학표시장치용 보호 필름을 85℃에서 100시간 방치한 후 상기 광학표시장치용 보호 필름에서 코팅층의 표면 조도(단위:nm)).
본 발명의 광학 부재는 본 발명의 광학표시장치용 보호 필름을 포함할 수 있다.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 광학표시장치용 보호 필름을 포함할 수 있다.
본 발명은 저온 및 고온에서 굴곡 신뢰성이 우수하고 고온에서 장기간 방치 후에도 코팅층의 표면 조도가 낮은 광학표시장치용 보호 필름을 제공하였다.
본 발명은 내스크래치성과 내충격성이 우수한 광학표시장치용 보호 필름을 제공하였다.
본 발명은 UV에 대한 내광 신뢰성이 우수한 광학표시장치용 보호 필름을 제공하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학표시장치의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것으로서, 시 관점에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있고, "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구조를 개재한 경우도 포함할 수 있다. 반면, "직접 위(directly on)", "바로 위" 또는 "직접적으로 형성"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구조를 개재하지 않은 것을 의미한다.
본 명세서에서 기재층의 "모듈러스"는 저장 모듈러스로서 85℃에서 ASTM D4065 방법으로 DMA(Dynamic mechanical analyzer) 장치를 사용하여 측정한 값을 의미한다.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 명세서에서 "표면 조도"는 Ra 값을 의미한다.
본 명세서에서 우레탄 (메트)아크릴레이트의 "신율(elongation)"은 Instron 기기를 이용하여 두께 200㎛, 폭 10mm의 시편을 제작하여 표선 거리 30mm로 측정된 것(JIS K7311 기준)을 의미한다.
본 명세서에서 "광학표시장치용 보호 필름"은 광학표시장치의 외곽에 배치되어 영상을 볼 수 있게 하는 윈도우 필름 및/또는 상기 윈도우 필름 상에 형성되어 윈도우 필름을 보호하기 위한 보호 필름을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치의 보호 필름(이하, "보호 필름"이라고 함)을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 보호 필름(100)은 기재층(110), 코팅층(120)을 포함할 수 있다. 코팅층(120)은 기재층(110)의 일면에 직접적으로 형성되어 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 기재층과 코팅층 사이에 임의의 다른 점착층, 접착층 또는 점접착층이 개재되지 않고 기재층과 코팅층이 직접적으로 접촉하여 형성됨을 의미한다.
기재층
기재층(110)은 코팅층(120)의 일면에 형성되어, 코팅층(120)을 지지할 수 있다.
기재층(110)은 방향족 열가소성 폴리우레탄(thermoplastic polyurethane, TPU) 필름이고 85℃에서 모듈러스가 20MPa 내지 100MPa가 될 수 있다. 이를 통해, 광학표시장치용 보호 필름은 저온 및 고온에서 굴곡 상태를 장기간 방치한 후에도 접힘 부위에서 필름의 주름 발생 및/또는 외형 변형이 전혀 생기지 않아 필름의 저온 및 고온에서의 굴곡 신뢰성이 우수할 뿐만 아니라 고온에서 장시간 방치한 후에 코팅층에서의 표면 조도의 변화율을 낮추는 효과를 동시에 얻을 수 있다.
일 구체예에서, 보호 필름은 85℃에서 100시간 방치한 후 하기 식 1의 표면 조도 변화율이 0% 내지 100%가 될 수 있다: 상기 범위에서, 보호 필름을 고온에서 장기간 방치한 후에도 표면 조도 변화를 최소화시켜 표시 장치의 화질이 달라지는 일이 없어 신뢰성이 우수할 수 있다:
[식 1]
표면 조도 변화율 = ｜S1 - S2｜/S2 x 100
(상기 식 1에서, S2는 상기 광학표시장치용 보호 필름에 대해 하드코팅층의 최초 표면 조도(단위:nm), S1은 상기 광학표시장치용 보호 필름을 85℃에서 100시간 방치한 후 하드코팅층의 표면 조도(단위:nm)).
상기 식 1에서 S2는 0nm 이상 100nm 이하, 예를 들면 60nm 이하, 50nm 이하가 될 수 있다.
상기 식 1에서 표면 조도 변화율은 0% 내지 80%, 예를 들면 0% 내지 30%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 보호 필름을 고온에서 장기간 방치한 후에도 표시 장치의 화질이 달라지는 일이 없어 신뢰성이 우수할 수 있다.
일 구체예에서, 기재층은 85℃에서 모듈러스가 20MPa 내지 60MPa, 예를 들면 20MPa 내지 50MPa가 될 수 있다.
일 구체예에서, 기재층은 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름 자체일 수 있다. 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름은 방향족 열가소성 폴리우레탄 또는 방향족 열가소성 폴리우레탄 함유 조성물로 제조될 수 있다. 방향족 열가소성 폴리우레탄은 폴리우레탄 잔기 및 방향족 잔기를 갖는 것을 의미한다. 예를 들면, 방향족 열가소성 폴리우레탄 또는 방향족 열가소성 폴리우레탄 함유 조성물을 용융 압출하거나 용액 캐스팅 방식으로 제조될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
방향족 열가소성 폴리우레탄은 2관능 이상의 다관능성 폴리올과 2관능 이상의 다관능성 이소시아네이트로부터 제조될 수 있고, 이때 상기 다관능성 폴리올과 다관능성 이소시아네이트 중 적어도 1종 이상은 방향족기를 함유할 수 있다. 일 구체예에서, 상기 폴리올은 방향족기를 갖는, 폴리에스테르 디올, 폴리카보네이트 디올, 폴리올레핀 디올, 폴리에테르 디올, 폴리티오에테르 디올, 폴리실록산 디올, 폴리아세탈디올, 폴리에스테르아미드 디올 중 1종 이상을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 다른 구체예에서, 상기 폴리올은 방향족기를 갖지 않는, 폴리에스테르 디올, 폴리카보네이트 디올, 폴리올레핀 디올, 폴리에테르 디올, 폴리티오에테르 디올, 폴리실록산 디올, 폴리아세탈디올, 폴리에스테르아미드 디올 중 1종 이상을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 일 구체예에서, 다관능성 이소시아네이트는 방향족기를 갖는 이소시아네이트를 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 다관능성 이소시아네이트는 방향족기를 갖지 않는 이소시아네이트 예를 들면 지방족 이소시아네이트, 지환족 이소시아네이트 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 방향족 열가소성 폴리우레탄은 상기 다관능성 폴리올과 상기 다관능성 이소시아네이트를 사용해서 통상의 방법으로 제조될 수 있다. 방향족 열가소성 폴리우레탄 제조시, 우레탄 결합의 형성을 촉진하는 촉매로서 주석 화합물 예를 들면 카르복실산의 주석염, 아민 예를 들면 디메틸시클로헥실아민 또는 트리에틸렌디아민 등을 더 포함할 수 있다. 열가소성 폴리우레탄 제조시 다른 통상적인 성분 예를 들면 계면활성제, 난연제, 충진제, 안료 등이 더 포함될 수도 있다.
방향족 열가소성 폴리우레탄 필름의 85℃에서의 모듈러스는 방향족 열가소성 폴리우레탄 제조시 다관능성 폴리올, 다관능성 이소시아네이트의 종류 및/또는 각각의 함량 비율을 조절함으로써 얻을 수 있다.
방향족 열가소성 폴리우레탄 필름은 두께가 0㎛ 초과 200㎛ 이하, 바람직하게는 50㎛ 내지 150㎛, 예를 들면 80㎛ 내지 120㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 폴딩성, 내충격성, 내스크래치성이 좋을 수 있다.
다른 구체예에서, 기재층은 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름 및 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름의 일면 또는 양면에 형성된 기능성층을 포함할 수 있다. 기능성층은 프라이머층, 언더 코팅층 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
기재층(110)은 광학적으로 투명하여, 파장 550nm에서 광 투과율이 85% 내지 100%, 구체적으로 90% 내지 99%가 될 수 있다.
기재층(110)은 두께가 0㎛ 초과 200㎛ 이하, 바람직하게는 50㎛ 내지 150㎛, 예를 들면 80㎛ 내지 120㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 폴딩성, 내충격성, 내스크래치성이 좋을 수 있다.
코팅층
코팅층(120)은 기재층(110)의 일면에 직접적으로 형성되어 보호 필름을 보호하거나 광학표시장치에서 보호필름 하부에 장착되는 각종 소자들 예를 들면 편광판 등을 보호할 수 있다. 코팅층(120)은 특별히 제한되지 않지만 하드 코팅층이 될 수 있다.
코팅층(120)은 두께가 0㎛ 초과 10㎛ 이하, 구체적으로 0㎛ 초과 5㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 박형의 보호 필름으로도 내충격성과 내스크래치성을 높일 수 있다.
코팅층(120)은 코팅층용 조성물로 형성될 수 있다. 이하, 코팅층용 조성물의 일 실시 형태에 대해 설명한다.
코팅층용 조성물은 우레탄 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 모노머, 지르코니아 입자, 실리콘계 첨가제 및 개시제를 포함할 수 있다. 상기 코팅층용 조성물은 지르코니아 입자를 포함함으로써 보호 필름의 내충격성과 내스크래치성을 높일 수 있다. 코팅층은 지르코니아 입자에 우레탄 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴레이트 모노머의 경화물을 함께 포함함으로써 보호 필름을 고온에서 장기간 방치할 경우 코팅층의 표면 조도가 증가될 수 있으나, 고온에서 특정 범위를 갖는 모듈러스를 가지며 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름을 기재층으로 사용함으로써 저온 및 고온에서의 굴곡 신뢰성을 좋게 할 뿐만 아니라 상기 식 1의 표면 조도 변화율도 동시에 낮출 수 있었다.
우레탄 (메트)아크릴레이트는 4관능 내지 10관능의 (메트)아크릴레이트계로서 중량평균분자량이 1,000g/mol 내지 8,000g/mol, 신율이 1% 내지 25%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 보호 필름의 내충격성, 내스크래치성, 굴곡성을 좋게 할 수 있다.
우레탄 (메트)아크릴레이트는 상술한 신율, 중량평균분자량, 관능기 수를 갖는, 모노머, 올리고머 또는 수지가 될 수 있다. 우레탄 (메트)아크릴레이트는 1종 또는 2종 이상을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 우레탄 (메트)아크릴레이트는 상술 신율, 중량평균분자량, 관능기 수 범위 내에서 신율, 중량평균분자량, 관능기 수 중 하나 이상이 서로 다른 2종 이상 바람직하게는 2종의 우레탄 (메트)아크릴레이트의 혼합물을 포함할 수 있다. 편의상, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트의 혼합물 중 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트를 "제1우레탄 (메트)아크릴레이트", 다른 하나의 우레탄 (메트)아크릴레이트를 "제2우레탄 (메트)아크릴레이트"라고 할 때, 제1우레탄 (메트)아크릴레이트, 제2우레탄 (메트)아크릴레이트는 상술한 신율, 중량평균분자량 또는 관능기 수 범위를 가지며, 이들은 신율, 중량평균분자량, 관능기수 중 하나 이상이 다를 수 있다. 이를 통해 본 발명의 효과를 더 용이하게 얻을 수 있다.
일 구체예에서, 제1우레탄 (메트)아크릴레이트는 7관능 내지 10관능의 (메트)아크릴레이트계이고, 중량평균분자량이 1,000g/mol 이상 4,000g/mol 미만, 신율이 1% 이상 15% 미만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 보호 필름의 내충격성, 내스크래치성, 굴곡성을 좋게 할 수 있다. 바람직하게는, 제1우레탄 (메트)아크릴레이트는 9 관능 내지 10관능의 (메트)아크릴레이트계로서 중량평균분자량이 1,500g/mol 내지 2,500g/mol, 신율이 5% 내지 10%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 박형 두께의 코팅층에도 상술한 내충격성, 내스크래치성, 폴딩성을 좋게 할 수 있고, 내마모성이 더 있도록 할 수 있다. 제1우레탄 (메트)아크릴레이트는 UA11064(Entis社) 등을 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일 구체예에서, 제2우레탄 (메트)아크릴레이트는 4 관능 내지 6관능의 (메트)아크릴레이트계이고, 중량평균분자량이 4,000g/mol 내지 8,000g/mol, 신율이 15% 내지 25%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 보호 필름의 내충격성, 내스크래치성, 굴곡성을 좋게 할 수 있다. 바람직하게는, 제2우레탄 (메트)아크릴레이트는 5 관능 내지 6관능의 (메트)아크릴레이트계로서 중량평균분자량이 4,000g/mol 내지 6,000g/mol, 신율이 15% 내지 20%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 박형 두께의 코팅층에도 상술한 내충격성, 내스크래치성, 폴딩성을 좋게 할 수 있고, 스트레칭 효과가 더 있도록 할 수 있다. 제2우레탄 (메트)아크릴레이트는 CHTF-9696AN(켐톤社) 등을 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
제2우레탄 (메트)아크릴레이트는 제1우레탄 (메트)아크릴레이트 대비 소정의 함량으로 포함될 수 있다. 그러한 경우 지르코니아 입자와 함께 포함시 내충격성, 내스크래치성을 높일 수 있다. 제2우레탄 (메트)아크릴레이트는 제1우레탄 (메트)아크릴레이트의 20중량% 내지 600중량%, 바람직하게는 10중량% 내지 600중량%, 30중량% 내지 600중량%, 250중량% 내지 600중량%의 함량으로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 박형 두께의 코팅층에도 상술한 내충격성, 내스크래치성, 폴딩성을 좋게 할 수 있고, 스트레칭 효과가 더 있도록 할 수 있다.
우레탄 (메트)아크릴레이트는 다관능의 폴리올, 다관능의 이소시아네이트 화합물 및 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물의 중합에 의해 제조될 수 있다. 다관능의 폴리올은 방향족계 폴리올, 지방족계 폴리올, 지환족계 폴리올 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 폴리올은 폴리에스테르 디올, 폴리카보네이트 디올, 폴리올레핀 디올, 폴리에테르 디올, 폴리티오에테르 디올, 폴리실록산 디올, 폴리아세탈디올, 폴리에스테르아미드 디올 중 하나 이상을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 다관능의 이소시아네이트 화합물은 임의의 지방족, 지환족 또는 방향족 이소시아네이트를 포함할 수 있다. 수산기를 갖는 (메트)아크릴레이트 화합물은 히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 클로로히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 히드록시헥실(메트)아크릴레이트 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
우레탄 (메트)아크릴레이트의 신율, 중량평균분자량은 우레탄 (메트)아크릴레이트 제조 과정시 각 성분 등의 적가 속도, 함량 등을 조절하여 달성할 수 있다.
우레탄 (메트)아크릴레이트는 우레탄 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 모노머, 지르코니아 입자, 실리콘계 첨가제 및 개시제의 총합 100중량부 중 40중량부 내지 95중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 보호 필름의 내충격성과 내스크래치성이 우수하고 기재층과 함께 폴딩성을 높게 할 수 있다. 바람직하게는, 50중량부 내지 90중량부, 60중량부 내지 90중량부로 포함될 수 있다.
(메트)아크릴레이트 모노머는 2관능 내지 6관능의 (메트)아크릴레이트 모노머로서, 우레탄 (메트)아크릴레이트와 함께 경화되어 경도를 높일 수 있다. 바람직하게는, (메트)아크릴레이트 모노머는 우레탄기를 함유하지 않는 비-우레탄계 (메트)아크릴레이트 모노머일 수 있다.
(메트)아크릴레이트 모노머는 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 (600) 디(메트)아크릴레이트 등을 포함하는 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트 디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐 디(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메트)아크릴레이트, 디(메트)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴화 시클로헥실 디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메트)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메트)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메트)아크릴레이트, 아다만탄 디(메트)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등과 같은 2관능 (메트)아크릴레이트; 트리메틸롤프로판 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메트)아크릴레이트, 에톡시레이티드 (6) 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트 등을 포함하는 에틸렌옥시드 변성 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 또는 트리스(메트)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능 (메트)아크릴레이트; 디글리세린 테트라(메트)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨테트라(메트)아크릴레이트 등의 4관능 (메트)아크릴레이트; 디펜타에리쓰리톨 펜타(메트)아크릴레이트 등의 5관능 (메트)아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메트)아크릴레이트 등의 6관능형 아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, (메트)아크릴레이트 모노머는 에톡시레이티드 (6) 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트 등을 포함하는 에틸렌옥시드 변성 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트 등의 3관능 (메트)아크릴레이트를 사용할 수 있다.
(메트)아크릴레이트 모노머는 우레탄 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 모노머, 지르코니아 입자, 실리콘계 첨가제 및 개시제의 총합 100중량부 중 1중량부 내지 40중량부 예를 들면, 1중량부 내지 20중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 박형 두께의 코팅층에도 상술한 내충격성, 내스크래치성, 폴딩성을 좋게 할 수 있다.
지르코니아 입자는 코팅층의 내스크래치성, 내충격성을 높일 수 있다. 지르코니아 입자는 상기 코팅층 중 0.1 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 내충격성과 내스크래치성을 동시에 높이는 효과가 있을 수 있다.
지르코니아 입자는 평균 입경(D50)이 0nm 초과 200nm 이하, 구체적으로 5nm 이상 100nm 이하, 더 구체적으로 20nm 내지 50nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 코팅층의 헤이즈를 높이지 않고, 내스크래치성을 좋게 할 수 있다. 상기 "평균 입경(D50)"은 당업자에게 알려진 통상의 평균 입경을 의미한다. 지르코니아 입자는 표면 처리되지 않을 수도 있지만, (메트)아크릴레이트 화합물로 표면 처리됨으로써 우레탄 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 모노머와의 분산성이 좋아서 보호 필름의 헤이즈를 더 낮출 수 있다.
지르코니아 입자는 우레탄 (메트)아크릴레이트는 우레탄 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 모노머, 지르코니아 입자, 실리콘계 첨가제 및 개시제의 총합 100중량부 중 0.01중량부 내지 10중량부, 예를 들면 0.1중량부 내지 10중량부, 1중량부 내지 10중량부, 5중량부 내지 10중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 박형 두께의 코팅층에도 상술한 내충격성, 내스크래치성, 폴딩성을 좋게 할 수 있다.
실리콘계 첨가제는 코팅층의 표면 특성을 좋게 하는 것으로 당업자에게 알려진 통상의 실리콘계 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 실리콘계 첨가제는 폴리에테르 변성 아크릴계 폴리디메틸실록산 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 실리콘계 첨가제는 우레탄 (메트)아크릴레이트는 우레탄 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 모노머, 지르코니아 입자, 실리콘계 첨가제 및 개시제의 총합 100중량부 중 0.01중량부 내지 5중량부, 구체적으로 0.1중량부 내지 2중량부, 0.1중량부 내지 1중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 다른 성분에 영향을 주지 않고, 코팅층의 표면 특성이 좋을 수 있다.
개시제는 라디칼형 광개시제를 포함할 수 있다. 개시제는 아세토페논계 화합물, 벤질케탈계 화합물, 시클로헥실페닐케톤계 화합물이나 이들의 혼합물이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 1-히드록시시클로헥실-1-페닐메타논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2'-디에톡시 아세토페논, 2,2'-디부톡시 아세토페논, 2-히드록시-2-메틸 프로피오페논, p-t-부틸 트리클로로 아세토페논, p-t-부틸 디클로로 아세토페논, 4-클로로 아세토페논, 2,2'-디클로로-4-페녹시 아세토페논, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-모폴리노 프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸 아미노-1-(4-모폴리노 페닐)-부탄-1-온, 또는 이들의 혼합물이 될 수 있다.
개시제는 우레탄 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 모노머, 지르코니아 입자, 실리콘계 첨가제 및 개시제의 총합 100중량부 중 0.01중량부 내지 5중량부, 구체적으로 1중량부 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 경화 반응이 완전히 진행될 수 있고, 잔량의 개시제가 남아 투과율이 저하되는 것을 막을 수 있고, 또한 기포 발생을 낮출 수 있고 우수한 반응성을 가질 수 있다.
코팅층용 조성물은 용매를 더 포함함으로써 코팅층용 조성물의 코팅성을 용이하게 할 수 있다. 용매는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
코팅층용 조성물은 코팅층에 추가적인 기능을 부여하기 위해 당업자에게 알려진 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 산화방지제, 안정화제, 계면활성제, 안료, 염료, 대전방지제, 레벨링제, 표면 에너지 조절제, 소포제, 저굴절화제 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
보호 필름(100)은 두께가 0㎛ 초과 250㎛ 이하, 구체적으로 0㎛ 초과 220㎛ 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치에 사용될 수 있다.
도 1에서 도시되지 않았지만, 코팅층(120) 상(코팅층의 상부면으로 기재층과 접촉하지 않는 면)에는 기능성층이 더 형성되어 보호 필름에 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 예를 들면 기능성층은 내지문성(anti-finger), 저반사(low reflection), 눈부심 방지(anti-glare), 방오(anti-contamination), 반사방지(anti-reflection), 확산, 굴절 기능 중 하나 이상의 기능을 제공할 수 있다. 기능성층은 코팅층(120) 상에 기능층 형성용 조성물을 도포하여 형성하거나 접착층 또는 점착층을 통해 코팅층(120) 상에 적층될 수 있다. 다른 구체예에서, 기능성층은 코팅층(120)의 일면이 기능성층이 되도록 형성될 수도 있다. 일 구체예에서, 내지문성층은 불소 용제, 불소 모노머 또는 그의 올리고머, 실란 커플링제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 내지문성층은 두께가 20nm 내지 200nm, 바람직하게는 30nm 내지 100nm가 될 수 있다.
보호 필름은 하기 식 2의 황색도의 변화도(△YI)가 0 이상 6.0 이하, 예를 들어 0 이상 6.0 미만, 0 이상 5.9 이하가 되어, 광학표시장치에서 고 신뢰성으로 사용될 수 있다:
[식 2]
황색도의 변화도(△YI) = Y1 - Y2
(상기 식 2에서, Y2는 보호 필름에 대해 측정한 최초 황색도,
Y1는 Y2를 측정한 보호 필름을 UV-B 램프에서 25℃에서 72시간 조사 후 25℃에서 30분 방치한 후 동일한 방법으로 측정한 황색도).
본 발명의 다른 실시예의 광학표시장치용 보호 필름은 기재층(110)의 다른 일면에 점착층이 추가로 형성되는 것을 제외하고는 본 발명의 일 실시예의 광학표시장치용 보호 필름(100)과 실질적으로 동일하다. 점착층은 보호 필름을 광학 소자 등에 점착시킬 수 있다. 점착층은 당업자에게 알려진 통상의 점착제로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예의 광학표시장치용 보호 필름은 코팅층(120)에 UV 흡수제를 추가로 포함하는 점을 제외하고는 본 발명의 일 실시예의 광학표시장치용 보호 필름(100)과 실질적으로 동일하다.
UV 흡수제는 기재층에 코팅층용 조성물을 도포한 후 UV 경화시켜 보호 필름을 제조할 때, UV를 많이 조사할 경우 보호 필름이 노란색으로 변하여 황색 지수 YI 값이 높아지는 것을 막으며, 보호 필름의 UV에 의한 내광 신뢰성을 높일 수 있다. 보호 필름은 하기 식 2의 황색도의 변화도(△YI)가 0 이상 2.0 이하, 예를 들어 0 이상 1.5 이하가 되어, 광학표시장치에서 고 신뢰성으로 사용될 수 있다:
[식 2]
황색도의 변화도(△YI) = Y1 - Y2
(상기 식 2에서, Y2는 보호 필름에 대해 측정한 최초 황색도,
Y1는 Y2를 측정한 보호 필름을 UV-B 램프에서 25℃에서 72시간 조사 후 25℃에서 30분 방치한 후 동일한 방법으로 측정한 황색도).
바람직하게는, Y1은 0 이상 2.5 이하가 될 수 있다.
일 구체예에서, UV 흡수제는 최대흡수파장이 UV-B영역 예를 들면 280nm 내지 360nm인 UV 흡수제가 될 수 있다. 일 구체예에서, UV 흡수제는 벤조트리아졸계, 트리아진계 중 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, UV 흡수제는 Tinuvin 384, Tinuvin 928, Tinuvin 900, Tinuvin 400, Tinuvin 479, Tinuvin 477 중 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
일 구체예에서, UV 흡수제는 코팅층 중 0.5 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, UV 내광 신뢰성이 충분히 나올 수 있고 UV 흡수제가 블리딩 아웃(bleeding out)되지 않아서 보호 필름의 헤이즈가 상승되는 것을 막을 수 있다. 바람직하게는, UV 흡수제는 코팅층 중 0.5 내지 4중량%로 포함될 수 있다. UV 흡수제는 우레탄 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 모노머, 지르코니아 입자, 실리콘계 첨가제, 개시제 및 UV 흡수제의 총합 100중량부 중 0.5중량부 내지 5중량부, 바람직하게는 0.5중량부 내지 4중량부로 포함된다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치를 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학표시장치의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 플렉시블 광학표시장치(300)는 디스플레이부(310), 편광판(320), 터치스크린패널(330), 윈도우 필름(340), 보호필름(350)을 포함하고, 보호필름(350)은 본 발명의 실시예에 따른 보호 필름을 포함할 수 있다.
디스플레이부(310)는 플렉시블 광학표시장치(300)를 구동시키기 위한 것으로, 기판 및 기판 상에 형성된 OLED, LED, QLED(quantum dot light emitting diode) 또는 LCD 소자를 포함하는 광학 소자를 포함할 수 있다. 도 2에서 도시되지 않았지만, 디스플레이부(310)는 하부기판, 박막 트랜지스터, 유기발광다이오드, 평탄화층, 보호막, 절연막을 포함할 수 있다.
편광판(320)은 내광의 편광을 구현하거나 또는 외광의 반사를 방지하여 디스플레이를 구현하거나 디스플레이의 명암비를 높일 수 있다. 편광판은 편광자 단독으로 구성될 수 있다. 또는 편광판은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호필름을 포함할 수 있다. 또는 편광판은 편광자 및 편광자의 일면 또는 양면에 형성된 보호코팅층을 포함할 수 있다. 편광자, 보호필름, 보호코팅층은 당업자에게 알려진 통상의 것을 사용할 수 있다.
터치스크린패널(330)은 인체나 스타일러스(stylus)와 같은 도전체가 터치할 때 발생되는 커패시턴스의 변화를 감지하여 전기적 신호를 발생시키는 것으로, 이러한 신호에 의해 디스플레이부(310)가 구동될 수 있다. 터치스크린패널(330)은 플렉시블하고 도전성이 있는 도전체를 패턴화하여 형성되는 것으로, 제1센서 전극 및 제1센서 전극 사이에 형성되어 제1센서 전극과 교차하는 제2센서 전극을 포함할 수 있다. 터치스크린패널(330)을 위한 도전체는 금속나노와이어, 전도성 고분자, 탄소나노튜브 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
윈도우 필름(340)은 플렉시블 광학표시장치(300)의 외곽에 형성되어 광학표시장치를 보호할 수 있다. 윈도우 필름(340)은 윈도우 코팅층 단독 또는 기재층에 윈도우 코팅층이 형성된 필름일 수 있다. 기재층은 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리메틸메타아크릴레이트 등을 포함하는 폴리(메트)아크릴레이트 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 시클로올레핀폴리머 중 하나 이상을 포함하는 필름일 수 있다. 기재층은 단일층일 수도 있고, 필름이 점착층에 의해 복수 개 적층된 다중층일 수도 있다. 예를 들면, 기재층은 제1필름, 점착층, 및 제2필름이 순차적으로 적층된 필름 적층체일 수 있다. 상기 점착층은 상기에서 상술한 OCA 점착제 조성물로 형성될 수 있다. 윈도우 코팅층은 실리콘 수지, 가교제, 및 개시제를 포함하는 윈도우 코팅층용 조성물로 형성될 수 있다.
도 2에서 도시되지 않았지만, 편광판(320)과 터치스크린패널(330) 사이 및/또는 터치스크린패널(330)과 윈도우 필름(340) 사이에는 점착필름이 더 형성됨으로써 편광판, 터치스크린패널, 윈도우 필름 간의 결합을 강하게 할 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학표시장치를 설명한다. 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학표시장치의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 플렉시블 광학표시장치(400)는 디스플레이부(310), 편광판(320), 터치스크린패널(330), 윈도우 필름(340'), 보호필름(350')을 포함하고, 윈도우 필름(340')은 본 발명의 실시예에 따른 보호 필름을 포함할 수 있다. 보호필름(350')은 통상적으로 사용되는 윈도우 필름용 보호필름을 포함할 수 있다. 그러나, 보호필름(350')으로 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름을 포함하는 경우도 본 발명의 범위에 포함될 수 있다.
이상, 플렉시블한 광학표시장치를 나타내었으나, 본 발명의 광학표시장치는 비-플렉시블한 광학표시장치도 포함할 수 있다.
본 발명의 광학 부재는 본 발명의 보호 필름을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 광학 부재는 윈도우 필름 및 윈도우 필름 상에 형성된 보호 필름을 포함하고, 보호 필름은 본 발명의 실시예들에 따른 보호 필름을 포함할 수 있다. 윈도우 필름과 보호 필름은 직접적으로 접하여 형성될 수 있다. 윈도우 필름은 특별히 제한되지 않지만, 폴딩성을 위해 기재층과 실리콘 수지로 형성된 윈도우 코팅층을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 코팅층용 조성물의 각 성분은 다음과 같다.
(A)(A1)제1우레탄 (메트)아크릴레이트: UA11064(Entis社, 10관능 (메트)아크릴레이트계, 중량평균분자량: 2,000g/mol, 신율:6%, 고형분:100%)
(A2)제2우레탄 (메트)아크릴레이트: CHTF-9696AN(켐톤社, 6관능 (메트)아크릴레이트계, 중량평균분자량:4,500g/mol, 신율:16%, 고형분 83%)
(B)(메트)아크릴레이트 모노머: SR499(Sartomer社, 3관능 (메트)아크릴레이트계, 고형분 100%)
(C)지르코니아 입자: SZK330A(Ranco社, 평균입경(D50):20nm 내지 50nm, 고형분 30%)
(D)실리콘계 첨가제: BYK-3500(BYK社, 고형분 10%)
(E)개시제: Irgacure 184(제조사:BASF)
(F)용제: 메틸에틸케톤(삼전순약社)
(G)UV 흡수제
(G1)벤조트리아졸계: Tinuvin 384, BASF
(G2)트리아진계: Tinuvin 479, BASF
*우레탄 (메트)아크릴레이트의 신율은 Instron 측정 방법으로 평가하였다.
제조예 1:코팅층용 조성물 제조
고형분 기준으로, (A1)제1우레탄 (메트)아크릴레이트 6.1중량부, (A2)제2우레탄 (메트)아크릴레이트 34.9중량부, (B) (메트)아크릴레이트 모노머 1.5중량부, (C)지르코니아 입자 3.6중량부, (D)실리콘계 첨가제 0.5중량부, (E)개시제 1.4중량부를 혼합하였다. (F)용제 52중량부를 혼합하여 코팅층용 조성물을 제조하였다.
제조예 2: 코팅층용 조성물 제조
고형분 기준으로, (A1)제1우레탄 (메트)아크릴레이트 11.3중량부, (A2)제2우레탄 (메트)아크릴레이트 28.4중량부, (B) (메트)아크릴레이트 모노머 2.8중량부, (C)지르코니아 입자 3.6중량부, (D)실리콘계 첨가제 0.5중량부, (E)개시제 1.4중량부를 혼합하였다. (F)용제 52중량부를 혼합하여 코팅층용 조성물을 제조하였다.
제조예 3: 코팅층용 조성물 제조
고형분 기준으로, (A1)제1우레탄 (메트)아크릴레이트 6.1중량부, (A2)제2우레탄 (메트)아크릴레이트 34.9중량부, (B) (메트)아크릴레이트 모노머 1.5중량부, (C)지르코니아 입자 3.6중량부, (D)실리콘계 첨가제 0.5중량부, (E)개시제 1.4중량부, (G1)UV 흡수제 1.5중량부를 혼합하였다. (F)용제 49중량부를 혼합하여 코팅층용 조성물을 제조하였다.
제조예 4: 코팅층용 조성물 제조
고형분 기준으로, (A1)제1우레탄 (메트)아크릴레이트 6.1중량부, (A2)제2우레탄 (메트)아크릴레이트 34.9중량부, (B) (메트)아크릴레이트 모노머 1.5중량부, (C)지르코니아 입자 3.6중량부, (D)실리콘계 첨가제 0.5중량부, (E)개시제 1.4중량부, (G2)UV 흡수제 1.5중량부를 혼합하였다. (F)용제 49중량부를 혼합하여 코팅층용 조성물을 제조하였다.
실시예 1
기재층으로 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름 1(두께:100㎛, 제조사:진흥기업, 제품명:JTC1008, 85℃에서 모듈러스는 20MPa)을 사용하였다. 기재층 일면에 제조예 1의 코팅층용 조성물을 소정의 두께로 도포하고, 80℃에서 2분 동안 건조시키고, 질소 퍼징 조건에서 광원(metal halide 램프) 하에 300mJ/cm2의 광량을 조사하여 코팅층(두께:5㎛)을 형성함으로써 보호 필름을 제조하였다.
실시예 2
실시예 1에서, 기재층으로 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름 1 대신에 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름 2(두께:150㎛, 제조사:Matai, 제품명:URS-SC10, 85℃에서 모듈러스는 24MPa)을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
실시예 3 내지 실시예 5
실시예 1에서 코팅층용 조성물의 조성을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
실시예 6
실시예 1에서 기재층을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 5
실시예 1에서 기재층을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 보호 필름을 제조하였다.
기재층 코팅층
종류 모듈러스(MPa,＠85℃) 두께(㎛) 조성 두께(㎛)
실시예1 방향족 TPU 20 100 제조예1 5
실시예2 방향족 TPU 24 150 제조예1 5
실시예3 방향족 TPU 20 100 제조예2 5
실시예4 방향족 TPU 20 100 제조예3 5
실시예5 방향족 TPU 20 100 제조예4 5
실시예6 방향족 TPU 90 120 제조예1 5
비교예1 지환족 TPU 6.5 150 제조예1 5
비교예2 지방족 TPU 3.5 120 제조예1 5
비교예3 방향족 TPU 150 120 제조예1 5
비교예4 PET 2,200 100 제조예1 5
비교예5 PC 1,800 100 제조예1 5
*실시예 6의 방향족 TPU 필름: Texin 1049, Covestro
*비교예 1의 지환족 TPU 필름: XUS2093, Sheedom
*비교예 2의 지방족 TPU 필름: ESMER PX98, Matai
*비교예 3의 방향족 TPU 필름: Texin 950, Covestro
*비교예 4의 PET 필름: Skyrol SH92, SKC
*비교예 5의 PC 필름: LEXAN 8010, Sabic
실시예와 비교예의 보호 필름에 대해 하기 물성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
(1)폴딩성: 실시예와 비교예의 보호 필름의 시편(길이 x 폭: 10cm x 5cm)을 하드코팅면이 안쪽을 향하고 곡률반경 1mm로서 길이 방향의 1/2이 되도록 접은 상태에서, 저온(-20℃) 및 고온(85℃)에서 각각 100시간 방치한 후 접히는 부분에서 발생하는 크랙의 개수를 평가하였다. 크랙이 발생하지 않은 경우 '양호', 크랙이 1개라도 발생한 경우 '크랙'으로 평가하였다.
(2)표면 조도 변화율(단위:%): 실시예와 비교예의 보호 필름의 코팅층에서 3D 현미경 장치를 사용해서 표면 조도(S2, 단위:nm)를 측정하였다. 보호 필름의 시편(길이 x 폭: 10cm x 5cm)을 하드코팅면이 안쪽을 향하고 곡률반경 1mm로서 길이 방향의 1/2이 되도록 접은 상태에서, 85℃에서 100시간 동안 방치한 후 동일한 장치를 사용해서 표면 조도(S1, 단위:nm)를 측정하였다. 상기 식 1에 따라 표면 조도 변화율을 계산하였다.
(3)내스크래치성(Scuff test): 실시예와 비교예의 보호 필름의 하부면(기재층에서 코팅층이 형성되지 않은 면)에 점착층을 형성하고 점착층(두께:30㎛)의 다른 일면에 유리판(두께:75㎛)을 적층시켜 시편을 제조하였다. 제조한 시편을 표면 물성 측정기(Heidon사)에 고정시키고, 스틸울(steel wool) #0000을 장착하고 1.5kg의 추를 올린 후 제2코팅층 표면에서 50mm 스케일로 왕복 10회 후 스크래치가 생긴 개수를 평가하였다. 개수가 낮을수록 내스크래치성이 높음을 의미한다. 내스크래치성 평가시 개수 5개 이하로는 내스크래치성이 높아서 사용 가능하다.
(4)내충격성(Pen Drop Test)(단위:cm): 실시예와 비교예의 보호 필름의 하부면(기재층에서 코팅층이 형성되지 않은 면)에 점착층을 형성하고 점착층(두께:30㎛)의 다른 일면에 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(두께:125㎛)을 적층시켜 시편을 제조하였다. 제조한 시편 중 코팅층 위에서 볼펜(제조사:Bic사)을 소정의 높이에서 자유 낙하시켜 코팅층 표면에 크랙이 생기는 최초의 높이를 평가하였다. 크랙은 광학현미경으로 확인하였다. 높이가 높을수록 Pen Drop 내충격성이 우수함을 의미한다.
(5)헤이즈(단위:%): NDH-9600(Nippon denshoku사)에 실시예와 비교예의 필름을 넣고 코팅층이 광원을 향하도록 하여 헤이즈를 측정하였다.
(6)황색도(YI)와 황색도 변화도(△YI): CM-3600A(Konica Minolta사)에 실시예와 비교예의 보호 필름을 넣고 코팅층이 광원을 향하도록 하여 황색도(Y2)를 측정하였다. 보호 필름을 UV-B 램프로 25℃에서 72시간 조사하고 25℃에서 30분 동안 방치한 후 동일한 방법으로 황색도(Y1)를 측정하고, 황색도 변화도를 계산하였다.
폴딩성 표면조도 내스크래치성 내충격성 헤이즈 황색도
＠-20℃ ＠85℃ S2 S1 변화율 Y2 Y1 △YI
실시예1 양호 양호 30 35 16.7 1 7 0.97 1.02 5.96 4.94
실시예2 양호 양호 36 46 27.8 3 9 0.85 1.00 6.54 5.54
실시예3 양호 양호 32 55 71.9 0 7 0.92 1.03 6.21 5.18
실시예4 양호 양호 41 52 26.8 1 7 0.97 1.00 2.24 1.24
실시예5 양호 양호 38 47 23.7 1 6 0.88 0.99 2.37 1.38
실시예6 양호 양호 37 41 10.8 2 8 0.94 0.98 7.10 6.12
비교예1 양호 양호 38 550 1350 4 10 0.96 1.05 2.96 1.91
비교예2 양호 양호 34 360 959 3 8 0.91 0.96 2.82 1.86
비교예3 크랙 양호 33 38 15.2 3 7 0.93 1.06 6.48 5.42
비교예4 크랙 양호 16 20 25.0 0 2 0.76 0.82 6.65 6.83
비교예5 크랙 양호 19 22 15.8 1 2 0.64 0.90 7.29 6.39
상기 표 2에서와 같이, 본 발명의 보호 필름은 저온 및 고온에서 굴곡 신뢰성이 우수하고 고온에서 장기간 방치 후에도 코팅층의 표면 조도가 낮았으며 내스크래치성과 내충격성이 우수하였다. 또한, 본 발명의 보호 필름은 UV에 대한 내광 신뢰성이 우수한 광학표시장치용 보호 필름을 제공하였다.
반면에, 기재층이 방향족 TPU 필름이더라도 모듈러스가 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예 3은 크랙이 발생하였으며, 기재층이 방향족 TPU 필름이 아니거나 모듈러스가 본 발명의 범위를 벗어나는 비교예 1, 비교예 2, 비교예 4, 비교예 5는 크랙이 발생하거나 표면 조도 변화율이 100%를 초과하였다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (13)

  1. 기재층 및 상기 기재층의 일면에 직접적으로 형성된 코팅층을 포함하는 광학표시장치용 보호 필름으로서,
    상기 기재층은 85℃에서 모듈러스가 20MPa 내지 100MPa이고, 상기 기재층은 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름을 포함하고,
    상기 광학표시장치용 보호 필름은 85℃에서 100시간 방치한 후 하기 식 1의 표면 조도 변화율이 0% 내지 100%인 것인, 광학표시장치용 보호 필름:
    [식 1]
    표면 조도 변화율 = ｜S1 - S2｜/S2 x 100
    (상기 식 1에서, S2는 상기 광학표시장치용 보호 필름에 대해 코팅층의 최초 표면 조도(단위:nm), S1은 상기 광학표시장치용 보호 필름을 85℃에서 100시간 방치한 후 코팅층의 표면 조도(단위:nm)).
  2. 제1항에 있어서, 상기 식 1에서 표면 조도 변화율이 0% 내지 30%인 것인, 광학표시장치용 보호 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방향족 열가소성 폴리우레탄 필름은 두께가 200㎛ 이하인 것인, 광학표시장치용 보호 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 코팅층은 우레탄 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴레이트 모노머, 지르코니아 입자, 실리콘계 첨가제 및 개시제를 포함하는 코팅층용 조성물로 형성된 것인, 광학표시장치용 보호 필름.
  5. 제4항에 있어서, 상기 지르코니아 입자는 평균 입경(D50)이 200nm 이하인 것인, 광학표시장치용 보호 필름.
  6. 제4항에 있어서, 상기 지르코니아 입자는 상기 코팅층 중 0.1 내지 10중량%로 포함되는 것인, 광학표시장치용 보호 필름.
  7. 제4항에 있어서, 상기 코팅층용 조성물은 총합 100중량부 중
    상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 40 내지 95중량부,
    상기 (메트)아크릴레이트 모노머 1 내지 40중량부,
    상기 지르코니아 입자 0.01 내지 10중량부,
    상기 실리콘계 첨가제 0.01 내지 5중량부,
    상기 개시제 0.01 내지 5중량부를 포함하는 것인, 광학표시장치용 보호 필름.
  8. 제4항에 있어서, 상기 코팅층용 조성물은 UV 흡수제를 더 포함하는 것인, 광학표시장치용 보호 필름.
  9. 제8항에 있어서, 상기 UV 흡수제는 최대흡수파장이 280nm 내지 360nm인 UV 흡수제를 포함하는 것인, 광학표시장치용 보호 필름.
  10. 제8항에 있어서, 상기 보호 필름은 하기 식 2의 황색도의 변화도(△YI)가 2.0 이하인 것인, 광학표시장치용 보호 필름:
    [식 2]
    황색도의 변화도(△YI) = Y1 - Y2
    (상기 식 2에서, Y2는 보호 필름에 대해 측정한 최초의 황색도,
    Y1는 Y2를 측정한 보호 필름을 UV-B 램프에서 25℃에서 72시간 조사 후 25℃에서 30분 방치한 후 동일한 방법으로 측정한 황색도).
  11. 제8항에 있어서, 상기 UV 흡수제는 상기 코팅층 중 0.5 내지 5중량%로 포함되는 것인, 광학표시장치용 보호 필름.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 광학표시장치용 보호 필름을 포함하는 광학 부재.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항의 광학표시장치용 보호 필름을 포함하는 광학표시장치.
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