KR102492778B1 - 눈부심 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광투과성 기재; 및 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 무기 입자를 포함하는 하드 코팅층;을 포함하고, 상기 입자는, 평균 입경이 1 내지 2㎛인 제 1 무기 입자 응집체; 평균 입경이 3 내지 5㎛인 제2 무기 입자 응집체; 및 평균 입경이 1 내지 10㎛인 1차 입자 형태의 유기 입자를 포함하는 눈부심 방지 필름, 이를 포함한 편광판 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

눈부심 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치{ANTI-GLARE FILM, POLARIZING PLATE AND DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 눈부심 방지 필름, 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이 기술이 대면적화, 고해상도 쪽으로 발전하면서 적용 제품이 TV, 모니터, 모바일 등 가정용 및 사무실 용에서 옥외 광고판, 전광판 등 대면적 디스플레이로 발전하고 있다. LCD나 PDP, OLED, 후사 투영(Rear-projection) TV 등의 평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display)는 자연광 등의 외부 빛에 노출될 경우, 표면 반사광으로 인하여 이용자의 눈에 피로감을 주거나 두통을 유발하기도 하며, 디스플레이 내부에서 만들어지는 이미지가 선명한 상으로서 인식되지 못하는 문제를 안고 있다.
이러한 단점을 해결하기 위해 디스플레이 표면에 요철을 형성하여 외부의 광을 표면에서 산란시키거나, 코팅막을 형성하는 수지와 입자 간의 굴절률을 이용하여 내부 산란을 유도하기 위한 눈부심 방지 필름(Anti-Glare Film)을 적용하게 된다. 이와 같은 목적으로 표시 장치 등의 표면에 적용되는 종래의 눈부심 방지 필름은 외부광(예를 들어, 램프 등)에 의해 필름에 외부광의 상이 맺히거나 빛퍼짐이 발생하는 문제점이 있다. 이로 인해, 눈부심 방지 효과뿐 아니라, 외부광에 의해 표시 장치에 상이 맺히거나 빛퍼짐이 발생하는 것을 방지하는 눈부심 방지 필름이 요구되는 실정이다.
본 발명은 우수한 눈부심 방지 특성을 나타내면서도, 스파클링 (sparkling) 불량, 레인보우 발생, 및 램프의 상 맺힘과 빛 퍼짐을 방지하고, 내스크래치성 및 내오염성 등의 물리적 특성 또한 우수한 눈부심 방지 필름을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 우수한 눈부심 방지 특성을 나타내면서도, 스파클링 불량, 레인보우 발생, 및 램프의 상 맺힘과 빛 퍼짐을 방지하고, 내스크래치성 및 내오염성 등의 물리적 특성 또한 우수한 편광판 및 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서에서는, 광투과성 기재; 및 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 입자를 포함하는 하드 코팅층;을 포함하고, 상기 입자는, 평균 입경이 1 내지 2 ㎛인 제 1 무기 입자 응집체; 평균 입경이 3 내지 5 ㎛인 제2 무기 입자 응집체; 및 평균 입경이 1 내지 10 ㎛인 1차 입자 형태의 유기 입자를 포함하는 눈부심 방지 필름이 제공될 수 있다.
또한, 본 명세서에서는, 상기 눈부심 방지 필름을 포함하는 편광판이 제공된다.
또한, 본 명세서에서는, 상기 눈부심 방지 필름을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 눈부심 방지 필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에서, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, (메타)아크릴레이트는[(Meth)acrylate]은 아크릴레이트(acrylate) 및 메타크릴레이트(Methacrylate) 양쪽 모두를 포함하는 의미이다.
또한, 광경화성 수지는 빛의 조사에 의해, 예를 들어 가시 광선 또는 자외선의 조사에 의해 중합된 고분자 수지를 통칭한다.
또한, (공)중합체는 공중합체(co-polymer) 및 단독 중합체(homo-polymer) 양쪽 모두를 포함하는 의미이다.
또한, 무기 입자 응집체는 1차 입자 형태의 무기 입자 2개 이상 응집된 2차 또는 3차 입자를 의미한다.
발명의 일 구현예에 따르면, 광투과성 기재; 및 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 무기 입자를 포함하는 하드 코팅층;을 포함하고, 상기 입자는, 평균 입경이 1 내지 2㎛인 제 1 무기 입자 응집체; 평균 입경이 3 내지 5㎛인 제2 무기 입자 응집체; 및 평균 입경이 1 내지 10㎛인 1차 입자 형태의 유기 입자를 포함하는 눈부심 방지 필름이 제공될 수 있다.
본 발명자들은 광투과성 기재와 하드 코팅층을 포함하는 눈부심 방지 필름이 상기 하드 코팅층에 평균 입경이 1 내지 2 ㎛인 제 1 무기 입자 응집체, 평균 입경이 3 내지 5 ㎛인 제2 무기 입자 응집체, 및 평균 입경이 1 내지 10 ㎛인 1차 입자 형태의 유기 입자를 포함하는 경우, 우수한 눈부심 방지 특성을 나타내면서도, 스파클링 불량을 방지하고, 레인보우 발생도 방지하고, 램프의 상 맺힘과 빛 퍼짐 또한 방지하여 시감성이 현저히 우수하다는 점을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
구체적으로, 눈부심 방지 필름의 경우 눈부심 방지 특징 외에도 외부광에 의한 산란 시감이 우수하여야 하는데, 상기 일 구현예에 따른 눈부심 방지 필름은 외부광, 예를 들어 램프를 비추었을 때 램프 상이 맺히지 않아 램프의 상이 또렷하게 시인되지 않으면서, 전체 빛 퍼짐이 적어 램프의 잔상 눈에 잘 시인되지 않는 시감을 형성할 수 있다.
상기 눈부심 방지 필름에 포함되는 하드 코팅층은 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 입자를 포함한다. 또한, 상기 하드 코팅층에 포함되는 입자는 3종 이상일 수 있으며, 구체적으로 평균 입경이 1 내지 2㎛인 제 1 무기 입자 응집체, 평균 입경이 3 내지 5㎛인 제2 무기 입자 응집체, 및 평균 입경이 1 내지 10㎛인 1차 입자 형태의 유기 입자일 수 있다.
특히, 상기 하드 코팅층은 평균 입경이 상이한 2종의 무기 입자 응집체를 포함할 수 있으며, 구체적으로 상기 평균 입경이 1 내지 2㎛인 제 1 무기 입자 응집체, 및 평균 입경이 3 내지 5㎛인 제2 무기 입자 응집체를 포함할 수 있다. 이러한 제1 및 제2 무기 입자 응집체로 인해 하드 코팅층의 표면에 미세 요철 형상이 형성될 수 있다. 구체적으로, 하드 코팅층과 광투과성 기재의 계면에 대향하는 면, 즉, 하드 코팅층에서 광투과성 기재와 접하지 않는 면의 표면에 미세 요철 형상이 형성될 수 있다.
종래에는 1차 입자 형태의 개개의 유기 또는 무기 입자가 하드 코팅층의 표면을 돌출시켜어 요철이 형성되었다. 그러나, 상기 하드 코팅층에 포함되는 제1 및 제2 무기 입자 응집체는 1차 입자 형태의 제1 및 제2 무기 입자 복수개가 각각 응집되어 형성된 2차 입자 형태를 가진 것으로, 특히, 상기 제1 및 제2 무기 입자가 면내에서 하드 코팅층과 수평 또는 수직하는 방향으로 응집되어 각각 제1 및 제2 무기 입자 응집체를 형성함으로 인해, 상기 제1 및 제2 무기 입자 응집체가 하드 코팅층의 표면에서 하나의 볼록부(凸部)가 되어, 하드 코팅층 표면의 미세 요철 형상을 형성할 수 있다. 상기 하드 코팅층 표면에 상술한 미세 요철이 형성됨으로 인하여, 우수한 눈부심 방지 특성을 나타내면서도, 스파클링 불량, 램프의 상 맺힘과 빛 퍼짐을 방지할 수 있다.
또한, 상기 눈부심 방지 필름은 하드 코팅층에 평균 입경이 상이한 2종의 무기 입자 응집체, 구체적으로 상기 평균 입경이 1 내지 2㎛인 제 1 무기 입자 응집체, 및 평균 입경이 3 내지 5㎛인 제2 무기 입자 응집체를 포함하여 우수한 방현 시감을 구현할 수 있다. 상기 하드 코팅층이 평균 입경이 상대적으로 작은 제1 무기 입자 응집체만을 포함하는 경우 램프 상이 맺혀 눈부심을 유발할 수 있고, 평균 입경이 상대적으로 큰 제2 무기 입자 응집체만을 포함하는 경우 램프 상은 맺히지 않으나 빛 퍼짐 정도가 커 램프가 뿌옇게 시인되어 화면의 시인성이 좋지 않을 수 있다.
상기 제1 무기 입자 응집체는 평균 입경이 1 내지 2 ㎛, 1.1 내지 1.9 ㎛, 또는 1.2 내지 1.8 ㎛일 수 있다. 또한, 상기 제2 무기 입자 응집체는 평균 입경이 3 내지 5 ㎛, 3.1 내지 4.8 ㎛, 또는 3.2내지 4.5 ㎛일 수 있다.
상기 제 1 무기 입자 응집체에 대한 제2 무기 입자 응집체의 평균 입경 비율은 1.5 내지 4배, 2 내지 3.5 배 또는 2 내지 3 배일 수 있다. 상기 입경 비율이 1.5배 미만이면 표면 요철의 크기가 작아져 램프 상이 화면에 맺혀 눈부심을 유발할 수 있고, 4배 초과하면 빛 퍼짐 정도가 커 램프가 뿌옇게 시인되어 화면의 시인성이 좋지 않을 수 있으며 스파클링 불량이 발생할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 무기 입자 응집체는 1차 입자 형태의 제1 무기 입자 복수개가 응집되어 2차 입자 형태를 갖는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 무기 입자 5개 이상, 10개 이상, 30개 이상, 또는 30 내지 50개가 응집되어 제1 무기 입자 응집체를 형성할 수 있으며, 상기 제1 무기 입자가 포도 송이 모양 등으로 응집될 수 있다. 또한, 상기 1차 입자 형태의 제 1 무기 입자는 평균 입경이 50nm 이하, 5 내지 45nm, 또는 10 내지 40nm일 수 있다.
또한, 상기 제2 무기 입자 응집체는 1차 입자 형태의 제2 무기 입자 복수개가 응집되어 2차 입자 형태를 갖는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 무기 입자 5개 이상, 10개 이상, 30개 이상, 또는 30 내지 50개가 응집되어 제2 무기 입자 응집체를 형성할 수 있으며, 상기 제2 무기 입자가 포도 송이 모양 등으로 응집될 수 있다. 또한, 상기 1차 입자 형태의 제2 무기 입자는 평균 입경이 50nm 이하, 5 내지 45nm, 또는 10 내지 40nm일 수 있다.
상기 제1 무기 입자 응집체 및 제2 무기 입자 응집체의 중량비는 1: 0.1 내지 5, 1: 0.15 내지 4, 또는 1:0.2 내지 3일 수 있다. 상기 제1 무기 입자 응집체에 비해 제2 무기 입자 응집체의 함량이 지나치게 적으면 표면 요철의 크기가 작아 램프 상이 맺혀 눈부심을 유발할 수 있으며, 상기 제1 무기 입자 응집체에 비해 제2 무기 입자 응집체의 함량이 지나치게 많으면 빛 퍼짐 정도가 커 램프가 뿌옇게 시인되어 화면의 시인성이 좋지 않을 수 있다.
상기 제1 무기 입자 응집체 및 제2 무기 입자 응집체의 구체적인 종류는 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 산화규소, 이산화티탄, 산화인듐, 산화주석, 산화지르코늄, 산화아연 및 폴리실세스퀴옥산 입자(구체적으로, 케이지 구조의 실세스퀴옥산 입자)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 하드 코팅층은 상기 평균 입경이 1 내지 10 ㎛인 1차 입자 형태의 유기 입자를 포함할 수 있다. 상기 1차 입자 형태의 유기 입자는 500 내지 600nm의 파장 기준 1.480 내지 1.620, 1.490 내지 1.610, 또는 1.500 내지 1.600의 굴절률을 가질 수 있다. 상기 하드 코팅층에 상술한 바와 같이 높은 굴절률을 갖는 유기 입자를 포함함으로 인해, 우수한 눈부심 방지 특성을 나타내면서도 스파클링 불량, 패널 내부에서 발생하는 무라의 시인을 방지할 수 있다.
상기 1차 입자 형태의 유기 입자는 평균 입경이 1 내지 10 ㎛, 1.5 내지 8 ㎛, 2 내지 6㎛일 수 있다. 상기 1차 입자 형태의 유기 입자의 평균 입경이 지나치게 크면 입자에 의한 빛의 굴절에 의해 스파클링 불량이 심해지는 문제가 발생할 수 있고, 지나치게 작으면 입자의 분산성이 저하되어 입자 뭉침에 의한 외관 불량이 나타나는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 1차 입자 형태의 유기 입자는 하드 코팅층 내에서 상기 바인더 수지와의 굴절률 차이를 이용해 눈부심 방지 필름의 헤이즈를 특정 범위로 구현하여 우수한 시인성을 나타내면서도 스파클링 불량, 레인보우 발생, 램프의 상 맺힘과 빛 퍼짐을 방지할 수 있다. 구체적으로, 상기 1차 입자 형태의 유기 입자와 바인더 수지의 굴절률 차이는 0.05 내지 0.1, 0.06 내지 0.09 내지 0.07 내지 0.08일 수 있다. 상기 유기 입자와 바인더 수지의 굴절률 차이가 지나치게 적으면 적절한 헤이즈를 구현하기 위해 다량의 입자가 포함되어야 하므로 상선명도가 낮아지는 문제점이 발생할 수 있고, 유기 입자와 바인더 수지의 굴절률 차이가 지나치게 크면 백탁도가 심해지는 문제점이 발생할 수 있다. 상기 굴절률의 기준은 500 내지 600nm의 파장일 수 있다.
상기 제1 무기 입자 응집체 및 제2 무기 입자 응집체 총 중량 100중량부에 대비, 상기 1차 입자 형태의 유기 입자의 함량은 30 내지 90 중량부, 40 내지 85 중량부, 또는 40 내지 80 중량부일 수 있다. 상기 유기 입자의 함량이 지나치게 적으면 적정 두께에서 충분한 내부 헤이즈를 구현하기 어렵고, 유기 입자의 함량이 지나치게 많으면 적정 두께에서 내부 헤이즈가 높아져 블랙감이 저하되고 콘트라스트 비가 저하될 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.
상기 1차 입자 형태의 유기 입자의 구체적인 종류는 이로써 한정되는 것은 아니나, 예를 들어 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트-co-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시레진, 페놀레진, 실리콘 수지, 멜라민 수지, 벤조구아민, 폴리디비닐벤젠, 폴리디비닐벤젠-co-스티렌, 폴리디비닐벤젠-co-아크릴레이트, 폴리디알릴프탈레이트 및 트리알릴이소시아눌레이트폴리머 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 이들의 2 이상의 코폴리머(copolymer)인 것을 사용할 수 있다.
상기 제1 무기 입자 응집체, 제2 무기 입자 응집체, 및 1차 입자 형태의 유기 입자는 구형, 타원 구형, 막대형 또는 부정형 등의 입자 형태를 가질 수 있다. 막대형이나 무정형인 경우, 가장 큰 차원의 길이가 상기 범위의 입경 등을 만족할 수 있다.
또한, 상기 제1 무기 입자 응집체, 제2 무기 입자 응집체, 및 1차 입자 형태의 유기 입자의 평균 입경은, 예를 들면 동적 광 산란법, 레이저 회절법, 원심 침강법, FFF(Field Flow Fractionation)법, 세공(細孔) 전기 저항법 등에 의해 측정할 수가 있다.
상기 눈부심 방지 필름은 하기 식 1의 반사 강도 비율(R)이 0.6 내지 1 %, 0.6 내지 0.9 %, 또는 0.62 내지 0.8%일 수 있다.
[식 1]
반사 강도 비율(R) = (R1/R2) × 100
상기 식 1에서,
R1은 상기 하드 코팅층에 대해 45°의 입사각에서 빛을 조사한 후, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 측정된 반사 강도 값이고,
R2는 상기 광투과성 기재에 대해 45°의 입사각에서 빛을 조사한 후, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 측정된 반사 강도 값이다.
상기 식 1의 반사 강도 비율은 상기 광투과성 기재에 대해 측정된 반사 강도 값(R2)에 대한, 상기 하드 코팅층에 대해 측정된 반사 강도 값(R1)을 백분율로 계산한 것이다.
측정 대상인 하드 코팅층 또는 광투과성 기재에 대해 면의 법선으로부터 45°의 각도에서 가시광도를 조사하면, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 일부 광이 확산되는데, 이때, 입사각의 정반사 방향인 45°에서 측정된 광의 강도를 측정 대상에 따라 각각 R1 반사 강도 및 R2 반사 강도로 정의한다. 또한, 이면 반사를 억제하고, 실 사용시의 조건에 맞추기 위하여, 측정 대상의 이면에는 비투광성 기재를 첩부한다.
상기 비투광성 기재는 광투과도가 대략 0 %인 가시광선 등의 광이 전혀 투과되지 않는 기재로, 예를 들어, 흑(黑)아크릴판, 흑마분지, 또는 흑색 점착제가 도포된 필름일 수 있다. 상기 흑색 점착제가 도포된 필름으로는, 예들 들어, 흑색 점착제가 도포된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 반사 강도(R1)를 측정하기 위해서, 먼저, 하드 코팅층에 대향하도록 광투과성 기재의 일면에 요철이나 휨이 없는 평탄한 상기 비투광성 기재를 첩부할 수 있다. 이후, 하드 코팅층 면에 대하여 면의 법선으로부터 45°의 각도에서 광속을 입사하고, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 반사 강도(R1)를 측정할 수 있다.
또한, 상기 반사 강도(R2)를 측정하기 위해서, 하드 코팅층이 형성되지 않는 광투과성 기재만을 준비하고, 상기 광투과성 기재의 일면에 비투광성 기재를 첩부한다. 이후, 상기 비투광성 기재가 첩부되지 않은 광투과성 기재의 일면에 대하여, 면의 법선으로부터 45°의 각도에서 광속을 입사하고, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 반사 강도(R2)를 측정할 수 있다. 이후, 측정된 반사 강도 R1 및 R2를 상기 식 1에 대입하고 계산하여 반사 강도 비율(R)을 계산할 수 있다.
상기 반사 강도 비율(R)이 0.6 % 미만이면 램프를 비추었을 때 램프 상이 맺히지는 않으나 빛 퍼짐 정도가 커 램프가 뿌옇게 시인되어 화면의 시인성이 좋지 않을 수 있고, 1.0 % 초과하면 램프를 비추었을 때 램프 상이 맺혀 눈부심을 유발할 수 있다.
상기 눈부심 방지 필름이 갖는 반사 강도 비율(R)은 상기 하드 코팅층에 포함되는 평균 입경이 상이한 2종의 무기 입자 응집체와 1차 입자 형태의 유기 입자 각각의 평균 입경, 이들 간의 평균 입경 차이, 상기 무기/유기 입자가 하드 코팅층 내에서 차지하는 부피 분율, 하드 코팅층에 포함되는 유기 입자와 바인더 수지의 굴절률 차이, 하드코팅층에 형성된 요철들의 평균 높이, 하드코팅층에 형성된 요철들의 높이 편차 등으로 기인한 것일 수 있다.
또한, 상기 반사 강도(R1)은 300 내지 700일 수 있다. 또한, 상기 반사 강도(R2)는 50000 내지 70000일 수 있다.
또한, 상기 하드 코팅층에 대향하도록 광투과성 기재의 일면에 요철이나 휨이 없는 평탄한 상기 비투광성 기재를 첩부하고, 상기 하드 코팅층에 대해 면의 법선으로부터 45°의 각도에서 광속을 입사하였을 때, 입사각의 정반사에 해당하는 45°외의 다른 각도에서도 상기 입사각이 반사된 확산광이 나올 수 있다.
이때, 반사 강도 R1의 1/10배의 반사 강도가 측정되는 확산광의 각도는 30 내지 35° 및 55 내지 60°일 수 있다. 구체적으로, 상기 하드 코팅층에 대해 45°의 입사각에서 빛을 조사한 후, 30 내지 35° 및 55 내지 60°의 확산광에서 측정된 반사 강도는 상기 반사 강도 R1의 1/10배일 수 있다. 상기 반사 강도 R1의 1/10배의 반사 강도가, 상술한 확산광의 범위에서 나타나지 않는 경우, 빛 퍼짐 정도가 커 램프를 비추었을 때 램프가 뿌옇게 시인되어 화면의 시인성이 좋지 않거나, 램프 상이 맺혀 눈부심을 유발할 수 있다.
또한, 반사 강도 R1의 1/100배의 반사 강도가 측정되는 확산광의 각도는 20 내지 25° 및 65 내지 70°일 수 있다. 구체적으로, 상기 하드 코팅층에 대해 45°의 입사각에서 빛을 조사한 후, 20 내지 25° 및 65 내지 70°의 확산광에서 측정된 반사 강도는 상기 반사 강도 R1의 1/100배일 수 있다. 상기 반사 강도 R1의 1/10배의 반사 강도가, 상술한 확산광의 범위에서 나타나지 않는 경우, 빛 퍼짐 정도가 커 램프를 비추었을 때 램프가 뿌옇게 시인되어 화면의 시인성이 좋지 않거나, 램프 상이 맺혀 눈부심을 유발할 수 있다.
한편, 일반적으로 헤이즈 값이 높을수록 외부광의 확산 정도가 커져, 눈부심 방지 효과가 탁월한 반면, 표면의 산란에 의한 이미지의 왜곡 현상과 내부 산란에 의한 백화 현상으로 명암비가 떨어지는 문제점이 나타난다. 이에 반해, 상기 눈부심 방지 필름은 전체 헤이즈가 20 내지 40%, 23 내지 35% 또는 25 내지 30%이고, 내부 헤이즈가 10 내지 20%, 12 내지 19%, 또는 13 내지 18%이고, 외부 헤이즈가 10 내지 30%, 12 내지 25%, 또는 14 내지 20%를 나타내며, 이로 인해, 우수한 시인성을 나타내면서도 스파클링 불량, 레인보우 발생, 램프의 상 맺힘과 빛 퍼짐을 방지할 수 있다.
또한, 상기 눈부심 방지 필름은 내부 헤이즈에 대한 외부 헤이즈의 비율이 0.6 내지 2.0, 0.8 내지 1.9, 또는 1.0 내지 1.8일 수 있다. 상기 눈부심 방지 필름이 갖는 내부 헤이즈에 대한 외부 헤이즈의 비율은 상기 하드 코팅층에 포함되는 입경이 상이한 2종의 무기 입자 응집체와 1차 입자 형태의 유기 입자 각각의 평균 입경, 이들 간의 평균 입경 차이, 상기 무기/유기 입자가 하드 코팅층 내에서 차지하는 부피 분율, 하드 코팅층에 포함되는 유기 입자와 바인더 수지의 굴절률 차이 등으로 기인한 것일 수 있다.
상기 내부 헤이즈에 대한 외부 헤이즈의 비율이 0.6 미만이면 방현 시감이 부족하여 눈부심 방지 효과가 저하되며, 커버 글라스 하부에 상기 눈부심 방지 필름이 위치하는 경우 하드 코팅층에 형성된 외부 요철에 의한 ANR(Anti-Newton Ring) 효과가 저하되어 간섭무늬가 발생하여 광학특성이 저하될 수 있고, 2.0 초과하면 외부 헤이즈가 높아져 외부 요철에 의한 스파클링 현상이 심해지고 상선명도가 저하될 수 있다.
상기 눈부심 방지 필름은 상기 반사 강도 비율(R)에 대한 외부 헤이즈의 비율이 15 내지 30, 20 내지 29, 또는 21 내지 28일 수 있다. 상기 반사 강도 비율(R)에 대한 외부 헤이즈의 비율은 상기 하드 코팅층에 포함되는 입경이 상이한 2종의 무기 입자 응집체와 1차 입자 형태의 유기 입자 각각의 평균 입경, 이들 간의 평균 입경 차이, 상기 무기/유기 입자가 하드 코팅층 내에서 차지하는 부피 분율, 하드 코팅층에 포함되는 유기 입자와 바인더 수지의 굴절률 차이 등으로 기인한 것일 수 있다.
상기 반사 강도 비율(R)에 대한 외부 헤이즈의 비율이 15 미만이면 빛 반사가 커져 눈부심 방지 효과가 저하되고, 커버 글라스 하부에 상기 눈부심 방지 필름이 위치하는 경우 하드 코팅층에 형성된 외부 요철에 의한 ANR(Anti-Newton Ring) 효과가 저하되어 간섭무늬가 발생하여 광학특성이 저하되는 문제점이 발생하고, 30 초과하면 외부 광에 대한 빛 퍼짐이 심해 화면의 시인성이 저하되고, 외부 요철에 의한 스파클링 현상이 심해지고, 상선명도가 저하될 수 있다.
상기 눈부심 방지 필름에 포함되는 하드코팅층의 바인더 수지는, 비닐계 단량체 또는 (메트)아크릴레이트계 단량체의 (공)중합체를 포함할 수 있다.
상기 비닐계 단량체 또는 (메트)아크릴레이트계 단량체는 (메트)아크릴레이트 또는 비닐기를 1 이상, 또는 2 이상, 또는 3 이상 포함하는 단량체 또는 올리고머를 포함할 수 있다.
상기 (메트)아크릴레이트를 포함한 단량체 또는 올리고머의 구체적인 예로는, 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨 헵타(메트)아크릴레이트, 트릴렌 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 폴리에톡시 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 부탄디올 디메타크릴레이트, 헥사에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트 또는 이들의 2종 이상의 혼합물이나, 또는 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머, 에폭사이드 아크릴레이트 올리고머, 에테르아크릴레이트 올리고머, 덴드리틱 아크릴레이트 올리고머, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다. 이때 상기 올리고머의 중량평균분자량은 1,000 내지 10,000일 수 있다.
상기 비닐기를 포함하는 단량체 또는 올리고머의 구체적인 예로는, 디비닐벤젠, 스티렌 또는 파라메틸스티렌을 들 수 있다.
또한, 상기 바인더 수지에 포함되는 중합체 또는 공중합체는 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트, 및 폴리에테르 아크릴레이트로 이루어진 반응성 아크릴레이트 올리고머 군; 및 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세로 트리아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 및 에틸렌글리콜 디아크릴레이트로 이루어진 다관능성 아크릴레이트 단량체 군에서 선택되는 1 종 이상의 단량체로부터 유래한 부분을 더 포함할 수 도 있다.
상기 하드 코팅층은 상기 바인더 수지 100 중량부 대비 상기 1차 입자 형태의 유기 입자 2 내지 10 중량부, 3 내지 8 중량부, 또는 4 내지 7 중량부로 포함될 수 있다. 상기 바인더 수지 100 중량부 대비 상기 유기 입자의 함량이 2 중량부 미만이면 내부 산란에 의한 헤이즈 값이 충분히 구현되지 않을 수 있고, 10 중량부 초과하면 내부 산란에 의한 헤이즈 값이 너무 커져 콘트라스트 비가 저하될 수 있다.
상기 하드 코팅층의 두께는 1 내지 10㎛ 또는 2 내지 8㎛일 수 있다. 상기 하드 코팅층의 두께가 1㎛ 미만이면 원하는 딱딱함(경도)을 얻는 것이 곤란하게 되며, 10㎛ 초과하면 하드 코팅층 형성 시 수지를 경화시키는 과정에서 컬(curl)될 수 있다.
상기 하드 코팅층의 두께는 눈부심 방지 필름을 절단한 단면을 주사 전자 현미경(SEM; scanning electron microscope) 관찰하고, 하드 코팅층의 바인더부의 두께를 측정함으로써 구할 수 있다. 한편, 두께 측정기(TESA 주식회사 제품)를 이용해서 측정한 무기 입자를 포함하는 하드 코팅층 전체의 두께로부터, 하드 코팅층의 산술 평균 거칠음(roughness) Ra를 빼는 수법에 의해 구한 두께가 상기 SEM 관찰에 의해 구한 바인더부의 두께와 거의 일치하기 때문에, 이 수법을 이용할 수도 있다.
상기 광투과성 기재는 투명성을 가지는 플라스틱 필름을 이용할 수 있다. 예를 들어, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC), 폴리에스테르(TPEE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 아라미드, 폴리에틸렌(PE), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르 술폰, 폴리술폰, 디아세틸 셀룰로오스, 폴리프로필렌(PP), 폴리 염화 비닐, 아크릴 수지(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 에폭시 수지, 요소 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지 등일 수 있다. 특히, 종래에는 눈부심 방지 필름은 트리아세틸 셀룰로오스를 기재로 사용하는 경우가 많았으나, 상기 트리아세틸 셀룰로오스 필름이 수분에 취약하여 특히, 옥외 디스플레이에 사용되는 경우 내구성이 나쁜 단점이 있다. 이에, 내투습성이 뛰어난 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 기재로 이용하고 있으나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 복굴절로 인해 레인보우 불량을 해결해야 하는 문제점이 있다.
그러나, 상기 일 구현예에 따른 눈부심 방지 필름에 포함된 광투과성 기재는 파장 400㎚ 내지 800㎚에서 측정되는 면내 위상차(Re)가 500 mm 이하이거나, 5000 nm 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 광투과성 기재는 파장 400㎚ 내지 800㎚에서 측정되는 면내 위상차(Re)가 500 mm 이하, 450 nm 이하, 10 내지 400nm이거나, 5000 nm 이상, 5100 nm 이상, 또는 5200 내지 8000 nm일 수 있다. 보다 구체적으로, 상술한 면내 위상차를 만족하는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름일 수 있다. 이러한 필름을 광투과성 기재로 사용함으로 인해 가시광선의 간섭에 의한 레인보우 현상이 방지될 수 있다.
면내 위상차(Re)는 광투과성 기재의 두께를 d, 면내의 지상축 방향의 굴절률을 nx, 면내의 진상축 방향의 굴절률을 ny라고 정의할 경우에, 하기 식으로 정의될 수 있다.
Re = (nx-ny)*d
또한, 상기 위상차 값은 절대값으로 양수로 정의할 수 있다
상기 광투과성 기재의 두께는 생산성 등을 고려하여 10 내지 300 ㎛, 30 내지 250 ㎛ 또는 40 내지 200 ㎛일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
발명의 다른 구현예에 따르면, 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 입자들을 포함하고, 상기 입자는, 평균 입경이 1 내지 2 ㎛인 제 1 무기 입자 응집체; 평균 입경이 3 내지 5 ㎛인 제2 무기 입자 응집체; 및 평균 입경이 1 내지 10 ㎛인 1차 입자 형태의 유기 입자를 포함하는 눈부심 방지 필름의 하드 코팅층 형성용 조성물이 제공될 수 있다.
상기 하드 코팅층 형성용 조성물에 포함된 바인더 수지 및 입자 등은 상술한 눈부심 방지 필름에서 설명한 바와 같다.
상기 하드 코팅층 형성용 조성물을 상기 광투과성 기재 상에 도포, 건조 및 경화하여 상기 눈부심 방지 필름에 포함된 하드 코팅층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 하드 코팅층 형성용 조성물에 포함된 상기 제 1 무기 입자 응집체, 제2 무기 입자 응집체 및 1차 입자 형태의 유기 입자는 건조 또는 경화되는 과정에서 추가 응집이 발생하지 않아, 최종 형성된 하드코팅층 내에서 상기 제 1 무기 입자 응집체, 제2 무기 입자 응집체 및 1차 입자 형태의 유기 입자 자체로 존재할 수 있다.
또한, 상기 하드 코팅층 형성용 조성물은 광개시제를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상술한 하드 코팅층 형성용 조성물로부터 제조되는 하드 코팅층에는 상기 광중합 개시제가 잔류할 수 있다.
상기 광중합 개시제로는 하드 코팅층 형성용 조성물에 사용될 수 있는 것으로 알려진 화합물이면 크게 제한 없이 사용 가능하며, 구체적으로 벤조 페논계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 바인더 수지 100중량부에 대하여, 상기 광중합 개시제는 1 내지 10 중량부, 2 내지 9 중량부, 또는 3 내지 8 중량부의 함량으로 사용될 수 있다. 상기 광중합 개시제의 양이 너무 작으면, 상기 하드 코팅층 형성용 조성물의 광경화 단계에서 미경화되어 잔류하는 물질이 발행할 수 있다. 상기 광중합 개시제의 양이 너무 많으면, 미반응 개시제가 불순물로 잔류하거나 가교 밀도가 낮아져서 제조되는 필름의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 하드 코팅층 형성용 조성물을 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 용매의 비제한적인 예를 들면 케톤류, 알코올류, 아세테이트류, 에테르류, 벤젠 유도체류 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
이러한 유기 용매의 구체적인 예로는, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤 또는 이소부틸케톤 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, n-프로판올, i-프로판올, n-부탄올, i-부탄올, 또는 t-부탄올 등의 알코올류; 에틸아세테이트, i-프로필아세테이트, 또는 폴리에틸렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 등의 아세테이트류; 테트라하이드로퓨란 또는 프로필렌글라이콜 모노메틸에테르 등의 에테르류; 톨루엔, 크실렌, 아닐린 등의 벤젠 유도체류; 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
상기 유기 용매는 상기 하드 코팅층 형성용 조성물에 포함되는 각 성분들을 혼합하는 시기에 첨가되거나 각 성분들이 유기 용매에 분산 또는 혼합된 상태로 첨가되면서 상기 하드 코팅층 형성용 조성물에 포함될 수 있다. 상기 하드 코팅층 형성용 조성물 중 유기 용매의 함량이 너무 작으면, 상기 하드 코팅층 형성용 조성물의 흐름성이 저하되어 최종 제조되는 필름에 줄무늬가 생기는 등 불량이 발생할 수 있다. 또한, 상기 유기 용매의 과량 첨가시 고형분 함량이 낮아져, 코팅 및 성막이 충분히 되지 않아서 필름의 물성이나 표면 특성이 저하될 수 있고, 건조 및 경화 과정에서 불량이 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 하드 코팅층 형성용 조성물은 포함되는 성분들의 전체 고형분의 농도가 1중량% 내지 50중량%, 또는 2 내지 20중량%가 되도록 유기 용매를 포함할 수 있다.
한편, 상기 하드 코팅층 형성용 조성물을 도포하는데 통상적으로 사용되는 방법 및 장치를 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, Meyer bar 등의 바 코팅법, 그라비아 코팅법, 2 roll reverse 코팅법, vacuum slot die 코팅법, 2 roll 코팅법 등을 사용할 수 있다.
상기 하드 코팅층 형성용 조성물을 광경화시키는 단계에서는 200 내지 400nm 파장의 자외선 또는 가시 광선을 조사할 수 있고, 조사시 노광량은 100 내지 4,000 mJ/㎠ 이 바람직하다. 노광 시간도 특별히 한정되는 것이 아니고, 사용 되는 노광 장치, 조사 광선의 파장 또는 노광량에 따라 적절히 변화시킬 수 있다. 또한, 상기 하드 코팅층 형성용 조성물을 광경화시키는 단계에서는 질소 대기 조건을 적용하기 위하여 질소 퍼징 등을 할 수 있다.
발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 눈부심 방지 필름을 포함하는 편광판이 제공될 수 있다. 상기 편광판은 편광막과 상기 편광막의 적어도 일면에 형성된 눈부심 방지 필름을 포함할 수 있다.
상기 편광막의 재료 및 제조방법은 특별히 한정하지 않으며, 당 기술분야에 알려져 있는 통상적인 재료 및 제조방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 편광막은 폴리비닐알코올계 편광막일 수 있다.
상기 편광막과 눈부심 방지 필름 사이에는 보호 필름이 구비될 수 있다. 상기 보호 필름의 예가 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 COP(cycloolefin polymer)계 필름, 아크릴계 필름, TAC(triacetylcellulose)계 필름, COC(cycloolefin copolymer)계 필름, PNB(polynorbornene)계 필름 및 PET(polyethylene terephtalate)계 필름 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 보호필름은 상기 눈부심 방지 필름의 제조시 단일 코팅층을 형성하기 위한 기재가 그대로 사용될 수도 있다. 상기 편광막과 상기 눈부심 방지 필름은 수계 접착제 또는 비수계 접착제 등의 접착제에 의하여 합지될 수 있다.
발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상술한 눈부심 방지 필름을 포함하는 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
상기 디스플레이 장치의 구체적인 예가 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 액정표시장치 (Liquid Crystal Display]), 플라즈마 디스플레이 장치, 유기발광 다이오드 장치(Organic Light Emitting Diodes) 등의 장치일 수 있다.
하나의 일 예로, 상기 디스플레이 장치는 서로 대향하는 1쌍의 편광판; 상기 1쌍의 편광판 사이에 순차적으로 적층된 박막트랜지스터, 컬러필터 및 액정셀; 및 백라이트 유닛을 포함하는 액정디스플레이 장치일 수 있다. 상기 눈부심 방지 필름을 포함하는 디스플레이 장치는, 1쌍의 편광판 중에서 상대적으로 백라이트 유닛과 거리가 먼 편광판의 일면에 눈부심 방지 필름이 위치할 수 있다.
상기 디스플레이 장치에서 상기 눈부심 방지 필름은 디스플레이 패널의 관측자측 또는 백라이트측의 최외각 표면에 구비될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 디스플레이 장치는 노트북용 디스플레이 장치, TV용 디스플레이 장치, 광고용 대면적 디스플레이 장치일 수 있고, 상기 눈부심 방지 필름은 상기 노트북용 디스플레이 장치, TV용 디스플레이 장치, 광고용 대면적 디스플레이 장치의 최외각면에 위치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 우수한 눈부심 방지 특성을 나타내면서도, 스파클링 (sparkling) 불량, 레인보우 발생, 및 램프의 상 맺힘과 빛 퍼짐을 방지하고, 내스크래치성 및 내오염성 등의 물리적 특성 또한 우수한 눈부심 방지 필름과, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<실시예 및 비교예: 눈부심 방지 필름의 제조>
(1) 하드 코팅층 형성용 조성물의 제조
(1-1) 제조예 1
바인더 수지로 EB-1290(광경화형 지방족 우레탄 헥사아크릴레이트, SK Entis 제품, 중량평균분자량 1000) 50중량부 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 50중량부를 준비하고, 상기 바인더 수지 100중량부를 기준으로, 개시제인 IRG184(이르가큐어 184, 히드록시시클로헥실페닐케톤, 스위스 시바 스페셜티 케미컬 제품) 5중량부, 용매인 톨루엔 50중량부, 용매인 메틸에틸케톤 50중량부, 제1 무기 입자 응집체인 SS-50F(표면 처리 소수성 실리카, 평균 입경 1~2 ㎛, 토소·실리카 주식회사 제품) 5.5중량부, 제2 무기 미립자 응집체인 Acematt 3600(실리카 응집체, 평균 입경 3~4 ㎛, 에보닉 데구사 제조) 2.3중량부, 1차 입자 형태의 유기 입자인 PS 구형입자a(폴리스티렌 구형입자, 평균 입경 2 ㎛, 굴절률 1.595) 4.0중량부를 준비하고, 이들을 혼합하여 제조예 1의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
또한, 무기 입자 응집체 및 유기 입자 각각의 평균 입경은 통상적으로 알려진 방법을 통하여 확인할 수 있으며, 예를 들어 전자 현미경 사진(SEM, TEM 등)에서 확인되는 개별 입자의 반경을 측정하여 계산 및 도출하거나, X-ray 산란 실험을 통해 계산된 무기 입자 응집체 또는 유기 입자의 평균 입경일 수 있다.
(1-2) 제조예 2
바인더 수지로 EB-1290(광경화형 지방족 우레탄 헥사아크릴레이트, SK Entis 제품, 중량평균분자량 1000) 50중량부 및 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(SK Entis 제품) 50중량부를 준비하고, 상기 바인더 수지 100중량부를 기준으로, 개시제인 IRG184(이르가큐어 184, 히드록시시클로헥실페닐케톤, 스위스 시바 스페셜티 케미컬 제품) 5중량부, 용매인 톨루엔 50중량부, 용매인 메틸에틸케톤 50중량부, 제1 무기 입자 응집체인 SS-50 (표면 처리 소수성 실리카 응집체, 평균 입경 1~2㎛, 토소·실리카 주식회사 제품) 7.5중량부, 제2 무기 미립자 응집체인 Acematt 3600 1.5중량부, 1차 입자 형태의 유기 입자인 PS 구형입자b(폴리스티렌 구형입자, 평균 입경 1.3 ㎛, 굴절률 1.595) 5.3중량부를 준비하고, 이들을 혼합하여 제조예 2의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
(1-3) 제조예 3
제1 무기 입자 응집체인 SS-50F 5.5중량부, 제2 무기 미립자 응집체인 Acematt 3600 2.3중량부, 1차 입자 형태의 유기 입자인 PS 구형입자a 4.0중량부 대신 PS-PMMA 구형입자a(폴리스티렌-폴리메틸 메타크릴레이트 공중합 구형입자, 평균 입경 5 ㎛, 굴절률 1.555) 7.5중량부 및 PS-PMMA 구형입자(폴리스티렌-폴리메틸 메타크릴레이트 공중합 구형입자, 평균 입경 3.5 ㎛, 굴절률 1.515) 5.8중량부를 사용하였다는 점을 제외하고, 제조예 1과 동일한 방법으로 제조예 3의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
(1-4) 제조예 4
제1 무기 입자 응집체인 SS-50F 5.5중량부, 제2 무기 미립자 응집체인 Acematt 3600 2.3중량부, 1차 입자 형태의 유기 입자인 PS 구형입자a 4.0중량부 대신 제1 무기 입자 응집체인 SS-50 9.5중량부 및 1차 입자 형태의 유기 입자인 PS 구형입자a 5.0중량부를 사용하였다는 점을 제외하고, 제조예 1과 동일한 방법으로 제조예 4의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
(1-5) 제조예 5
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(SK Entis 제품) 50중량부 및 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 50중량부를 준비하고, 상기 바인더 수지 100중량부를 기준으로, 개시제인 IRG184(이르가큐어 184, 히드록시시클로헥실페닐케톤, 스위스 시바 스페셜티 케미컬 제품) 5중량부, 용매인 톨루엔 50중량부, 용매인 메틸에틸케톤 50중량부, 제2 무기 미립자 응집체인 Acematt 3600 10중량부, 및 1차 입자 형태의 유기 입자인 PS 구형입자a 4.5중량부를 준비하고, 이들을 혼합하여 제조예 5의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
(1-6) 제조예 6
제2 무기 미립자 응집체인 Acematt 3600 10중량부 및 1차 입자 형태의 유기 입자인 PS 구형입자a 대신 1차 입자 형태의 무기 입자인 T145A(POSS(Silsesquioxane), 평균 입경 5 ㎛, 굴절률 1.42, Toshiba 제품) 4.5중량부 및 PS-PMMA 구형입자b 7중량부를 사용하였다는 점을 제외하고, 제조예 5와 동일한 방법으로 제조예 6의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
(1-7) 제조예 7
제2 무기 미립자 응집체인 Acematt 3600 2.3 중량부 대신 SS-50 (표면 처리 소수성 실리카 응집체, 평균 입경 1~2㎛, 토소·실리카 주식회사 제품) 4.5중량부를 사용하였다는 점을 제외하고, 제조예 1과 동일한 방법으로 제조예 7의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
(2) 눈부심 방지 필름의 제조
이와 같이 얻어진 제조예 1 내지 7의 하드 코팅층 형성용 조성물을 하기 표1과 같이 광투광성 기재인 트리아세틸 셀룰로오스 (TAC, 두께 60㎛)에 #10 meyer bar로 코팅하고 90℃에서 1분 건조하였다. 이러한 건조물에 150 mJ/㎠의 자외선을 조사하여 하드 코팅층을 형성하고 눈부심 방지 필름을 제조하였다. 이때, 하드 코팅층의 두께는 하기 표 1에 기재하였다.
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
하드 코팅층 형성용 조성물 제조예1 제조예2 제조예3 제조예4 제조예5 제조예6 제조예7
하드 코팅층 두께(㎛) 5 5 4 4 6 7 5
< 실험예 >
1. 투광도 및 헤이즈 측정
상기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 눈부심 방지 필름으로부터 4cm × 4cm의 시편을 준비하고, 헤이즈 측정기(HM-150, A 광원, 무라카미社)로 3회 측정하여 평균값을 계산하고, 이를 전체 헤이즈 값으로 산출하였다. 이때, 투광도와 전체 헤이즈는 동시에 측정되며, 투광도는 JIS K 7361 규격, 헤이즈는 JIS K 7136 규격에 의해 측정하였다.
내부 헤이즈 측정 시에는, 측정 대상 광학 필름의 코팅면에 전체 헤이즈가 0인 점착 필름을 붙여 표면의 요철을 평탄하게 만들어준 후, 위 전체 헤이즈와 동일 방법으로 내부 헤이즈를 측정하였다. 외부 헤이즈는 전체 헤이즈와 내부 헤이즈의 측정 값 차이를 계산한 값의 평균 값으로 산출하고, 투광도, 내부 헤이즈 및 외부 헤이즈를 하기 표 2에 나타내었다.
2. 반사 강도 비율 측정
상기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 눈부심 방지 필름의 하드 코팅층에 대향하도록 광투과성 기재의 일면에 요철이나 휨이 없는 평탄한 흑색 점착제가 도포된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 첩부하여 시편을 준비하였다. 이후, 시편을 고니오미터(GC5000L, 닛폰 전색 공업社)에 설치하고, 시편의 하드 코팅층 면에 대하여 면의 법선으로부터 45°의 각도에서 광속을 입사했다. 광속이 하드 코팅층 면에 입사한 후, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 반사 강도(R1)를 측정하였다.
또한, 실시예 및 비교예에서 상기 하드 코팅층이 형성되지 않은 광투과성 기재, 구체적으로, 상기 표 1에 기재된 광투과성 기재를 준비했다. 상기 광투과성 기재의 일면에 요철이나 휨이 없는 평탄한 흑색 점착제가 도포된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 첩부하여 시편을 준비하고, 상기 반사 강도(R1)를 측정하는 방법과 동일한 방법으로 반사 강도(R2)를 측정하였다.
측정된 반사 강도 R1 및 R2를 하기 식 1에 대입하여, 반사 강도 비율(R)을 계산하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[식 1]
반사 강도 비율(R) = (R1/R2) × 100
또한, 반사 강도 R1의 1/10배 및 1/100배의 반사 강도가 측정되는 확산광의 범위를 확인하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
3. 시감(램프 상 맺힘) 평가
상기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 눈부심 방지 필름의 하드 코팅층에 대향하도록 광투과성 기재의 일면에 요철이나 휨이 없는 평탄한 흑색 점착제가 도포된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 첩부하여 시편을 준비하였다. 이후, 2열의 램프를 가지는 형광 램프 조명을 광원으로 하여 각각의 눈부심 방지 필름에서의 정반사 방향으로부터 시야를 관찰하여 형광램프의 반사된 상의 이미지를 구분하는 방법으로 시감을 측정하였다. 시감 평가 기준은 하기에 기재된 바와 같고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
양호: 램프 상이 관찰되지 않음
불량: 램프 상이 뚜렷이 보임.
4. 빛 퍼짐 평가
상기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 눈부심 방지 필름의 하드 코팅층에 대향하도록 광투과성 기재의 일면에 요철이나 휨이 없는 평탄한 흑색 점착제가 도포된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 첩부하여 시편을 준비하였다. 이후, 4mm 램프 사이즈의 빛을 20cm 높이에서 비추었을 때, 시편에 나타나는 상의 크기로 빛 퍼짐을 평가하였다. 구체적으로, 빛 퍼짐 평가 기준은 상의 크기에 따라 하기에 기재된 바와 같이 평가되고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
양호: 램프 상이 관찰되지 않거나, 램프 상의 크기가 5cm미만.
불량: 램프 상의 크기가 5cm초과.
실시예1 실시예2 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
투광도 (%) 90.3 90.2 90.7 90.5 90.0 90.7 90.7
내부 헤이즈 (%) 10.5 12.2 12.0 10.0 11.0 13.0 10.5
외부 헤이즈 (%) 17.0 16.0 14.0 15.0 23.0 7.0 15.0
외부 헤이즈/내부 헤이즈 1.6 1.3 1.2 1.5 2.1 0.5 1.4
반사 강도 비율 (%) 0.63 0.65 4.20 1.10 0.41 5.70 1.23
외부 헤이즈 /반사 강도 비율 27.0 24.6 3.3 13.6 56.1 1.2 12.2
반사강도R1 X 1/10인 확산각 범위(°) 34~35,
55~56		 33~34,
56~57		 40~41,
50~51		 36-37,
53~54		 28-29,
61~62		 43~44,
46~47		 36~37,
53~54
반사강도R1 X 1/100인 확산각 범위(°) 24~25,
66~67		 24~25,
66~67		 34~35,
54~55		 26~27,
63-64		 18~19,
71~72		 37~38,
52~53		 26~27,
63~64
시감(램프 상맺힘) 평가 양호 양호 불량 불량 양호 불량 불량
빛 퍼짐 평가 양호 양호 양호 양호 불량 양호 불량
상기 표 2에 따르면, 반사 강도 비율이 0.6 내지 1 %이고, 반사 강도 비율에 대한 외부 헤이즈의 비율이 15 내지 30이고, 외부 헤이즈에 대한 내부 헤이즈의 비율이 0.6 내지 2인 실시예 1 및 2의 눈부심 방지 필름은 램프 상 맺힘 및 빛 퍼짐이 발생하지 않는다는 점을 확인했다.
반면, 무기 입자가 사용되지 않고, 상술한 수치 범위를 만족하지 않는 비교예 1; 제2 무기 입자 응집체가 사용되지 않고, 상술한 수치 범위를 만족하지 않는 비교예 2 및 5; 제1 무기 입자 응집체가 사용되지 않고, 상술한 수치 범위를 만족하지 않는 비교예 3; 및 무기 입자 응집체가 사용되지 않고, 상술한 입자 범위를 만족하지 않는 비교예 4는 램프 상 맺힘이 발생하거나, 빛 퍼짐이 발생함을 확인했다.

Claims (18)

  1. 광투과성 기재; 및 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 입자들을 포함하는 하드 코팅층;을 포함하고,
    상기 입자는, 평균 입경이 1 내지 2 ㎛인 제 1 무기 입자 응집체; 평균 입경이 3 내지 5 ㎛인 제2 무기 입자 응집체; 및 평균 입경이 1 내지 10 ㎛인 1차 입자 형태의 유기 입자를 포함하고,
    상기 광투과성 기재는 파장 400㎚ 내지 800㎚에서 측정되는 면내 위상차(Re)가 500 mm 이하이거나, 5000 nm 이상인, 눈부심 방지 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    하기 식 1의 반사 강도 비율(R)이 0.6 내지 1 %인, 눈부심 방지 필름:
    [식 1]
    반사 강도 비율(R) = (R1/R2) × 100
    상기 식 1에서,
    R1은 상기 하드 코팅층에 대해 45°의 입사각에서 빛을 조사한 후, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 측정된 반사 강도 값이고,
    R2는 상기 광투과성 기재에 대해 45°의 입사각에서 빛을 조사한 후, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 측정된 반사 강도 값이다.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하드 코팅층에 대해 45°의 입사각에서 빛을 조사한 후, 30 내지 35° 및 55 내지 60°의 확산광에서 측정된 반사 강도 값은, 상기 반사 강도 값 R1의 1/10배인, 눈부심 방지 필름.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 하드 코팅층에 대해 45°의 입사각에서 빛을 조사한 후, 20 내지 25° 및 65 내지 70°의 확산광에서 측정된 반사 강도 값은, 상기 반사 강도 값 R1의 1/100배인, 눈부심 방지 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 무기 입자 응집체는, 1차 입자 형태의 제1 무기 입자 5개 이상이 응집된 2차 입자 형태를 갖고,
    상기 1차 입자 형태의 제1 무기 입자는 평균 입경이 50 nm 이하인, 눈부심 방지 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 무기 입자 응집체는, 1차 입자 형태의 제2 무기 입자 5개 이상이 응집된 2차 입자 형태를 갖고,
    상기 1차 입자 형태의 제2 무기 입자는 평균 입경이 50 nm 이하인, 눈부심 방지 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 평균 입경이 1 내지 10㎛인 1차 입자 형태의 유기 입자와 상기 바인더 수지의 굴절률 차이의 절대값이 0.05 내지 0.1인, 눈부심 방지 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 무기 입자 응집체에 대한 제2 무기 입자 응집체의 평균 입경 비율은 1.5 내지 4배인, 눈부심 방지 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무기 입자 응집체 및 제2 무기 입자 응집체의 중량비는 1: 0.1 내지 5인, 눈부심 방지 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무기 입자 응집체 및 제2 무기 입자 응집체 총 중량 100중량부 대비, 상기 1차 입자 형태의 유기 입자의 함량은 30 내지 90 중량부인, 눈부심 방지 필름.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 눈부심 방지 필름이 갖는 반사 강도 비율(R)에 대한 외부 헤이즈의 비율이 15 내지 30인, 눈부심 방지 필름.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 눈부심 방지 필름이 갖는 내부 헤이즈에 대한 외부 헤이즈의 비율이 0.6 내지 2인, 눈부심 방지 필름.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 바인더 수지는 비닐계 단량체 또는 (메트)아크릴레이트계 단량체의 (공)중합체를 포함하는, 눈부심 방지 필름.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 상기 바인더 수지 100 중량부 대비 상기 1차 입자 형태의 유기 입자 2 내지 10 중량부를 포함하는, 눈부심 방지 필름.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제1항에 따른 눈부심 방지 필름을 포함하는 편광판.
  18. 제1항에 따른 눈부심 방지 필름을 포함하는 디스플레이 장치.
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