KR102560728B1 - Imprinting composition and manufacturing method of optical substrate using the same - Google Patents
Imprinting composition and manufacturing method of optical substrate using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102560728B1 KR102560728B1 KR1020180139937A KR20180139937A KR102560728B1 KR 102560728 B1 KR102560728 B1 KR 102560728B1 KR 1020180139937 A KR1020180139937 A KR 1020180139937A KR 20180139937 A KR20180139937 A KR 20180139937A KR 102560728 B1 KR102560728 B1 KR 102560728B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- imprinting
- composition
- weight
- parts
- less
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 122
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 114
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 55
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 59
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 57
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 claims description 54
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 46
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 37
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 34
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 30
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 30
- ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N tetraglyme Chemical compound COCCOCCOCCOCCOC ZUHZGEOKBKGPSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 19
- VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-butoxyethoxy)ethyl acetate Chemical compound CCCCOCCOCCOC(C)=O VXQBJTKSVGFQOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 claims description 5
- CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-4-phenylpyridine Chemical compound C1=NC(C)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 CRWNQZTZTZWPOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 19
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 11
- QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N (1-hydroxycyclohexyl)-phenylmethanone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1(O)CCCCC1 QNODIIQQMGDSEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- -1 4,4'-hexafluoroisopropylidene diphenyl Chemical group 0.000 description 8
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 7
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 6
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 5
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl phthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 4
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012963 UV stabilizer Substances 0.000 description 3
- MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N [3-prop-2-enoyloxy-2-[[3-prop-2-enoyloxy-2,2-bis(prop-2-enoyloxymethyl)propoxy]methyl]-2-(prop-2-enoyloxymethyl)propyl] prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COCC(COC(=O)C=C)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C MPIAGWXWVAHQBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N benzophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)C1=CC=CC=C1 RWCCWEUUXYIKHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012965 benzophenone Substances 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- UZVGSSNIUNSOFA-UHFFFAOYSA-N dibenzofuran-1-carboxylic acid Chemical compound O1C2=CC=CC=C2C2=C1C=CC=C2C(=O)O UZVGSSNIUNSOFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007764 slot die coating Methods 0.000 description 3
- 239000012956 1-hydroxycyclohexylphenyl-ketone Substances 0.000 description 2
- NQMUGNMMFTYOHK-UHFFFAOYSA-N 1-methoxynaphthalene Chemical compound C1=CC=C2C(OC)=CC=CC2=C1 NQMUGNMMFTYOHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UEICDZNUHYPLEP-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)-1,1-diphenylpropane-1,3-diol prop-2-enoic acid Chemical compound C(C=C)(=O)O.C(C=C)(=O)O.C(C=C)(=O)O.C(C=C)(=O)O.C(C=C)(=O)O.C(C=C)(=O)O.C1(=CC=CC=C1)C(O)(C(CO)(CO)CO)C1=CC=CC=C1 UEICDZNUHYPLEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one Chemical compound CC(C)(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 XMLYCEVDHLAQEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RIWRBSMFKVOJMN-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1-phenylpropan-2-ol Chemical compound CC(C)(O)CC1=CC=CC=C1 RIWRBSMFKVOJMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FHUODBDRWMIBQP-UHFFFAOYSA-N Ethyl p-anisate Chemical compound CCOC(=O)C1=CC=C(OC)C=C1 FHUODBDRWMIBQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N bis[2-(1-hydroxycyclohexyl)phenyl]methanone Chemical compound C=1C=CC=C(C(=O)C=2C(=CC=CC=2)C2(O)CCCCC2)C=1C1(O)CCCCC1 MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 125000004386 diacrylate group Chemical group 0.000 description 2
- MHDVGSVTJDSBDK-UHFFFAOYSA-N dibenzyl ether Chemical compound C=1C=CC=CC=1COCC1=CC=CC=C1 MHDVGSVTJDSBDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N dimethyl phthalate Natural products CC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)=O FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960001826 dimethylphthalate Drugs 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000000572 ellipsometry Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSKPJQYAHCKJQC-UHFFFAOYSA-N 1-ethylanthracene-9,10-dione Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=CC=C2CC HSKPJQYAHCKJQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GMEVZRPQNQEJHG-UHFFFAOYSA-N 2,2-bis(hydroxymethyl)-1,1-diphenylpropane-1,3-diol Chemical compound C1(=CC=CC=C1)C(O)(C(CO)(CO)CO)C1=CC=CC=C1 GMEVZRPQNQEJHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTJPUDCSZVCXFQ-UHFFFAOYSA-N 2,4-diethylthioxanthen-9-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(CC)=CC(CC)=C3SC2=C1 BTJPUDCSZVCXFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZUAURMBNZUCEAF-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenoxyethoxy)ethanol Chemical compound OCCOCCOC1=CC=CC=C1 ZUAURMBNZUCEAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VAZQKPWSBFZARZ-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylphenoxy)ethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 VAZQKPWSBFZARZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCDADJXRUCOCJE-UHFFFAOYSA-N 2-chlorothioxanthen-9-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(Cl)=CC=C3SC2=C1 ZCDADJXRUCOCJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012957 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropanone Substances 0.000 description 1
- VMRIVYANZGSGRV-UHFFFAOYSA-N 4-phenyl-2h-triazin-5-one Chemical compound OC1=CN=NN=C1C1=CC=CC=C1 VMRIVYANZGSGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N Methyl benzoate Natural products COC(=O)C1=CC=CC=C1 QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N Trimethylolpropane triacrylate Chemical compound C=CC(=O)OCC(CC)(COC(=O)C=C)COC(=O)C=C DAKWPKUUDNSNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001045 blue dye Substances 0.000 description 1
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- UHOKSCJSTAHBSO-UHFFFAOYSA-N indanthrone blue Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=C4NC5=C6C(=O)C7=CC=CC=C7C(=O)C6=CC=C5NC4=C3C(=O)C2=C1 UHOKSCJSTAHBSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229940095102 methyl benzoate Drugs 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- OTLDLKLSNZMTTA-UHFFFAOYSA-N octahydro-1h-4,7-methanoindene-1,5-diyldimethanol Chemical compound C1C2C3C(CO)CCC3C1C(CO)C2 OTLDLKLSNZMTTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002923 oximes Chemical class 0.000 description 1
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
- C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
- C08F2/50—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light with sensitising agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F22/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
- C08F22/10—Esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D11/00—Inks
- C09D11/30—Inkjet printing inks
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/16—Coating processes; Apparatus therefor
- G03F7/168—Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
Abstract
본 발명은 잉크젯 프린팅을 통해 광학 기재를 형성할 수 있는 임프린팅용 조성물 및 이를 이용한 광학 기재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for imprinting capable of forming an optical substrate through inkjet printing and a method for manufacturing an optical substrate using the same.
Description
본 발명은 광학 기재용 임프린팅용 조성물 및 이를 이용한 광학 기재의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an imprinting composition for an optical substrate and a method for manufacturing an optical substrate using the same.
최근 증강현실(AR: Augmented Reality), 혼합현실(MR: Mixed Reality), 또는 가상현실(VR: Virtual Reality)을 구현하는 디스플레이 유닛에 관심이 커지면서, 이를 구현하는 디스플레이 유닛에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있는 추세이다. 증강현실, 혼합현실, 또는 가상현실을 구현하는 디스플레이 유닛은 광의 파동적 성질에 기초한 회절 현상을 이용하는 회절 도광판을 포함하고 있다. 이러한 회절 도광판은 기본적으로, 광을 회절시킬 수 있는 격자 형태의 나노 패턴이 일면에 형성되어 있다.Recently, as interest in display units implementing augmented reality (AR), mixed reality (MR), or virtual reality (VR) has increased, research on display units implementing them has been actively conducted. A display unit implementing augmented reality, mixed reality, or virtual reality includes a diffraction light guide plate using a diffraction phenomenon based on a wave property of light. Basically, such a diffraction light guide plate has a grid-type nanopattern capable of diffracting light formed on one surface.
회절 도광판을 제조하기 위하여, 기재 상에 수지 조성물을 도포하고 임프린팅 공정을 수행하여, 수지 조성물에 나노 크기의 회절 격자 패턴을 형성하고 있다. 이 때, 기재 상에 수지 조성물을 도포하는 방법은 매우 다양하며, 기존에는 스핀 코팅 방법, 슬롯 다이 코팅 방법 등이 이용되고 있다. 다만, 스핀 코팅 방법의 경우, 기재에 도포되는 수지 조성물 대비 실제 회절 격자 패턴을 형성하는 수지 조성물의 양은 약 10 % 내지 20 %로 수지 조성물의 소모량이 많은 문제가 있으며, 스핀코팅 시의 고속 회전에 의한 동심원 형태의 무늬가 발생하여 불균일한 두께의 코팅층이 형성되는 문제가 있었다. 또한, 슬롯 다이 코팅 방법의 경우, 기재 상에 수지 조성물을 사각 패턴으로만 도포할 수 있어 패턴의 다양성이 제한되고, 사용 가능한 수지 조성물의 점도 구간이 높은 문제가 있었다.In order to manufacture a diffraction light guide plate, a nano-sized diffraction grating pattern is formed in the resin composition by applying a resin composition on a substrate and performing an imprinting process. At this time, the method of applying the resin composition on the substrate is very diverse, and conventionally, a spin coating method, a slot die coating method, and the like are used. However, in the case of the spin coating method, the amount of the resin composition forming the actual diffraction grating pattern is about 10% to 20% compared to the resin composition applied to the substrate, and there is a problem in that the consumption of the resin composition is high, and concentric patterns are generated by high-speed rotation during spin coating, resulting in the formation of a coating layer of non-uniform thickness. In addition, in the case of the slot die coating method, since the resin composition can be applied only in a rectangular pattern on a substrate, the diversity of patterns is limited, and the usable resin composition has a high viscosity range.
최근에는 잉크젯 프린터를 이용하여 기재 상에 수지 조성물을 쉽고 다양한 패턴으로 도포하는 방법이 개발되고 있으며, 잉크젯 프린팅이 가능하도록 저점도의 용매를 희석제로 사용하여 점도를 조절하고 있다. 다만, 임프린팅 공정으로써 롤투롤(roll to roll) 방법, 롤투플레이트(roll to plate) 방법 또는 플레이트투플레이트(plate to plate) 방법을 이용하는 경우, 기재 상에 수지 조성물을 도포한 후에 임프린팅 공정이 완료되기 까지 상대적으로 긴 시간이 소요됨에 따라, 코팅층 내 용매가 모두 건조되어 코팅층의 유동성이 저하됨에 따라 임프린팅 시 패턴이 전사되지 못하거나, 수지 조성물 내의 용매가 휘발되어 불균일한 두께의 코팅층이 형성되어, 제조되는 회절 도광판의 광학적 품질이 크게 저하되는 문제가 있었다.Recently, a method of easily applying a resin composition on a substrate in various patterns using an inkjet printer has been developed, and a low-viscosity solvent is used as a diluent to control the viscosity so that inkjet printing is possible. However, when the roll to roll method, roll to plate method, or plate to plate method is used as the imprinting process, as it takes a relatively long time for the imprinting process to be completed after the resin composition is applied on the substrate, the solvent in the coating layer is all dried and the fluidity of the coating layer is lowered, so that the pattern cannot be transferred during imprinting, or the solvent in the resin composition is volatilized to form a coating layer of non-uniform thickness. There was a problem that the optical quality of the optical quality was greatly deteriorated.
이에, 잉크젯 프린터를 이용하여 공정상의 이점을 가지면서도, 광학적 품질이 우수한 광학 기재를 제조할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need for a technique capable of manufacturing an optical substrate having excellent optical quality while having process advantages using an inkjet printer.
본 발명은 잉크젯 프린팅을 통해 광학 기재를 형성할 수 있는 임프린팅용 조성물 및 이를 이용한 광학 기재의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a composition for imprinting capable of forming an optical substrate through inkjet printing and a method for manufacturing an optical substrate using the same.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시상태는, (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하는 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함하는 광반응성 단량체; 광개시제; 계면활성제; 끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 1종 이상 포함하는 고비점 용매; 및 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.7 이상인 무기 입자;를 포함하는 임프린팅용 조성물을 제공한다.An exemplary embodiment of the present invention is a photoreactive monomer including a (meth)acrylate-based compound containing two or more (meth)acrylate groups; photoinitiators; Surfactants; A high boiling point solvent containing at least one solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher; and inorganic particles having a light refractive index of 1.7 or more at a wavelength of 589 nm.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 상기 임프린팅용 조성물을 기재 상에 도포하는 단계; 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 코팅층을 형성하는 단계; 임프린팅 공정을 이용하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 코팅층을 광경화시켜, 일면 상에 상기 회절 격자 패턴이 구비된 회절 격자층을 포함하는 광학 기재를 형성하는 단계;를 포함하는 광학 기재의 제조방법을 제공한다.In addition, an exemplary embodiment of the present invention includes applying the composition for imprinting on a substrate; heat-treating the composition for imprinting to form a coating layer; forming a diffraction grating pattern on one surface of the coating layer using an imprinting process; and photocuring the coating layer to form an optical substrate including a diffraction grating layer having the diffraction grating pattern on one surface thereof.
본 발명의 일 실시상태에 따른 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅이 용이하며, 이를 통해 우수한 광학적 물성을 가지는 광학 기재를 효과적으로 제조할 수 있다.The composition for imprinting according to an exemplary embodiment of the present invention is easy to inkjet printing, through which an optical substrate having excellent optical properties can be effectively manufactured.
본 발명의 일 실시상태에 따른 임프린팅용 조성물은 장시간 보관 후에도 임프린팅 공정이 가능한 이점이 있다.The composition for imprinting according to an exemplary embodiment of the present invention has an advantage in that an imprinting process can be performed even after being stored for a long time.
본 발명의 일 실시상태에 따른 광학 기재의 제조방법은 광학적 물성이 우수한 광학 기재를 용이하게 제조할 수 있다.The method for manufacturing an optical substrate according to an exemplary embodiment of the present invention can easily manufacture an optical substrate having excellent optical properties.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 단차를 모식화한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 광학 기재의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 패턴 구조체를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 기재를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 광학 기재의 단면을 주사전자현미경을 이용하여 촬영한 사진이다.1 is a diagram illustrating a step difference between an outer portion and an edge-center of a coating layer according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a cross section of an optical substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically illustrating a pattern structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a schematic view of an optical substrate according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph taken using a scanning electron microscope of a cross section of an optical substrate prepared in Example 1 of the present invention.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the present specification, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the present specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only a case where a member is in contact with another member, but also a case where another member exists between the two members.
본원 명세서 전체에서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.Throughout the present specification, the unit "parts by weight" may mean the ratio of the weight of each component.
본원 명세서 전체에서, "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 통칭하는 의미로 사용된다.Throughout this specification, "(meth)acrylate" is used as a generic term for acrylate and methacrylate.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"는 "A 및 B, 또는 A 또는 B"를 의미한다.Throughout this specification, "A and/or B" means "A and B, or A or B".
본원 명세서 전체에서, 광굴절률은 25 ℃ 및 50 RH%에서 Spectroscopy Ellipsometry(Ellipsometer M-2000, J.A. Woollam)를 사용하고, Cauchy Film Model을 이용하여 특정된 파장값을 가지는 광에 대하여 측정된 값일 수 있다.Throughout the present specification, the optical refractive index may be a value measured for light having a specified wavelength value using Spectroscopy Ellipsometry (Ellipsometer M-2000, J.A. Woollam) at 25 ° C. and 50 RH% and using the Cauchy Film Model.
본원 명세서 전체에서, 조성물의 점도는 약 23 ℃ 이상 27 ℃ 이하의 상온 조건, CPA-40Z 스핀들(spindle)에서 브룩필드 점도계로 측정된 값일 수 있다.Throughout the present specification, the viscosity of the composition may be a value measured with a Brookfield viscometer in a room temperature condition of about 23 ° C. or more and 27 ° C. or less, CPA-40Z spindle (spindle).
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, this specification will be described in more detail.
본 발명의 일 실시상태는, (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하는 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함하는 광반응성 단량체; 광개시제; 계면활성제; 끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 1종 이상 포함하는 고비점 용매; 및 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.7 이상인 무기 입자;를 포함하는 임프린팅용 조성물을 제공한다.An exemplary embodiment of the present invention is a photoreactive monomer including a (meth)acrylate-based compound containing two or more (meth)acrylate groups; photoinitiators; Surfactants; A high boiling point solvent containing at least one solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher; and inorganic particles having a light refractive index of 1.7 or more at a wavelength of 589 nm.
본 발명의 일 실시상태에 따른 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅이 용이하며, 이를 통해 우수한 광학적 물성을 가지는 광학 기재를 효과적으로 제조할 수 있다. 또한, 상기 임프린팅용 조성물은 코팅 후 임프린팅 공정 가능한 대기시간이 긴 것이 장점으로, 장시간 보관 후에도 임프린팅 공정이 가능한 이점이 있다.The composition for imprinting according to an exemplary embodiment of the present invention is easy to inkjet printing, through which an optical substrate having excellent optical properties can be effectively manufactured. In addition, the composition for imprinting has the advantage of having a long waiting time available for the imprinting process after coating, and has the advantage of being able to perform the imprinting process even after long-term storage.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체의 경화물은 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.5 이상이다. 구체적으로, 상기 광반응성 단량체 자체만을 경화시켜 형성한 경화물은 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.5 이상, 또는 1.6 이상일 수 있다. 경화 후의 광굴절률이 전술한 범위를 만족하는 상기 광반응성 단량체를 포함하는 임프린팅용 조성물은, 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.6 이상인 광학 기재를 용이하게 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the cured product of the photoreactive monomer has an optical refractive index of 1.5 or more at a wavelength of 589 nm. Specifically, the cured product formed by curing only the photoreactive monomer itself may have an optical refractive index of 1.5 or more, or 1.6 or more at a wavelength of 589 nm. The composition for imprinting including the photoreactive monomer having a light refractive index after curing that satisfies the above range can easily implement an optical substrate having a light refractive index of 1.6 or more at a wavelength of 589 nm.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 (메트)아크릴레이트계 화합물은 (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하고 있어, 경화물의 고분자 매트릭스 내의 가교 구조를 치밀하게 할 수 있다. 이를 통해, 상기 임프린팅용 조성물은 우수한 광굴절률을 가지는 광학 기재를 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the (meth)acrylate-based compound contains two or more (meth)acrylate groups, and thus the crosslinking structure in the polymer matrix of the cured product can be made dense. Through this, the composition for imprinting can implement an optical substrate having an excellent light refractive index.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체는 (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하는 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함할 수 있다. 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물은 디벤조[b,d]퓨란-3,7-다일비스(메틸렌) 디(메트)아크릴레이트(dibenzo[b,d]furan-3,7-diylbis(methylene) diacrylate), 디페닐펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로페인 트리(메트)아크릴레이트(Trimethylolpropane triacrylate) 및 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트 (Pentaerythritol triacrylate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the photoreactive monomer may include a first (meth)acrylate-based compound containing two or more (meth)acrylate groups. The first (meth)acrylate-based compound is dibenzo[b,d]furan-3,7-diylbis(methylene) di(meth)acrylate, diphenylpentaerythritol hexa(meth)acrylate, trimethylolpropane triacrylate and pentaerythritol tri(meth)acrylate. ritol triacrylate).
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함하는 광반응성 단량체는, 경화 후에도 광굴절률이 저하되는 것이 효과적으로 억제될 수 있으므로, 상기 임프린팅용 조성물을 통해 제조되는 광학 기재의 광굴절률을 보다 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, since the photoreactive monomer including the first (meth)acrylate-based compound can effectively suppress the optical refractive index from being lowered even after curing, the optical substrate manufactured through the imprinting composition can further improve the optical refractive index.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체는, (메트)아크릴레이트기를 하나 함유하는 단관능 (메트)아크릴레이트계 화합물을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 광반응성 단량체는 (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하는 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물, 및 (메트)아크릴레이트기를 하나 함유하는 단관능의 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the photoreactive monomer may further include a monofunctional (meth)acrylate-based compound containing one (meth)acrylate group. Specifically, the photoreactive monomer may include a first (meth)acrylate-based compound containing two or more (meth)acrylate groups, and a monofunctional second (meth)acrylate-based compound containing one (meth)acrylate group.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물 각각은, 방향족기를 포함할 수 있다. 방향족기를 포함하는 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물은 경화 후에도, 광굴절률이 저하되는 것이 효과적으로 억제될 수 있다. 또한, 방향족기를 포함하는 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물은 부피당 쌍극자 모멘트가 큰 관능기를 포함하고 있으므로, 분극율이 높아 제조되는 광학 기재의 광굴절률을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 방향족기는 플루오렌기, 및 벤젠기 중 적어도 하나일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, each of the first (meth)acrylate-based compound and the second (meth)acrylate-based compound may include an aromatic group. Even after curing of the first (meth)acrylate-based compound and the second (meth)acrylate-based compound including an aromatic group, a decrease in light refractive index can be effectively suppressed. In addition, since the first (meth) acrylate-based compound and the second (meth) acrylate-based compound containing an aromatic group contain a functional group having a large dipole moment per volume, the optical refractive index of an optical substrate manufactured with a high polarizability can be improved. In addition, the aromatic group may be at least one of a fluorene group and a benzene group.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 단관능의 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물은 낮은 점도를 가질 수 있으며, 이를 통해 무기 입자가 유기 매트릭스 내에 고르게 분산될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물을 사용함으로써, 임프린팅용 조성물의 경화물의 광굴절률이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 나아가, 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물을 통해 상기 임프린팅용 조성물의 점도 조절을 용이하게 조절할 수 있고, 임프린팅용 조성물의 핸들링 및 패턴 성형성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the monofunctional second (meth)acrylate-based compound may have a low viscosity, and through this, inorganic particles may be uniformly dispersed in an organic matrix. In addition, by using the second (meth)acrylate-based compound, it is possible to suppress a decrease in optical refractive index of the cured product of the composition for imprinting. Furthermore, the viscosity of the imprinting composition can be easily controlled through the second (meth)acrylate-based compound, and handling and pattern formability of the imprinting composition can be effectively improved.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 방향족기를 포함하는 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물은, 비스플루오렌 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 에톡시레이트 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 디(메트)아크릴레이트, 4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴 디페닐 디(메트)아크릴레이트 및 트리시클로데칸 디메탄올 디(메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물은, 페녹시 벤질(메트)아크릴레이트, 2-페닐페녹시 에틸(메트)아크릴레이트, 바이페닐메틸 아크릴레이트 및 ortho-페닐페녹시에틸 아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the first (meth)acrylate-based compound containing an aromatic group may include at least one of bisfluorene di(meth)acrylate, bisphenol A ethoxylate di(meth)acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di(meth)acrylate, 4,4'-hexafluoroisopropylidene diphenyl di(meth)acrylate, and tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate. In addition, the second (meth) acrylate-based compound may include at least one of phenoxy benzyl (meth) acrylate, 2-phenylphenoxy ethyl (meth) acrylate, biphenylmethyl acrylate, and ortho-phenylphenoxyethyl acrylate.
즉, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체는 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함하거나, 또는 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함할 수 있다.That is, according to an exemplary embodiment of the present invention, the photoreactive monomer may include the first (meth)acrylate-based compound, or the first (meth)acrylate-based compound and the second (meth)acrylate-based compound.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체에 포함되는 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물의 중량비는 6:4 내지 7:3일 수 있다. 상기 광반응성 단량체에 포함되는 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물의 중량비를 6:4 내지 7:3으로 조절함으로써, 상기 임프린팅용 조성물은 우수한 광굴절률을 가지는 광학 기재를 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the weight ratio of the first (meth)acrylate-based compound and the second (meth)acrylate-based compound included in the photoreactive monomer may be 6:4 to 7:3. By adjusting the weight ratio of the first (meth)acrylate-based compound and the second (meth)acrylate-based compound included in the photoreactive monomer to 6:4 to 7:3, the composition for imprinting has an excellent light refractive index. Optical substrates can be implemented.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 10 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 광반응성 단량체의 함량은 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 2 중량부 이상 10 중량부 이하, 4 중량부 이상 9 중량부 이하, 4 중량부 이상 8.5 중량부 이하, 3 중량부 이상 8.5 중량부 이하, 4 중량부 이상 6.5 중량부 이하, 2.5 중량부 이상 5 중량부 이하, 또는 7 중량부 이상 9.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 광반응성 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 임프린팅용 조성물을 통해 제조된 광학 기재의 광굴절률을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 광반응성 단량체의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물은 적절한 점도를 가질 수 있고, 상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린터를 이용하여 기재 상에 도포하는 것이 용이할 수 있다. 또한, 상기 광반응성 단량체의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 후술하는 바와 같이 상기 임프린팅용 조성물을 통해 제조된 코팅층의 임프린팅 성형성이 향상될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the photoreactive monomer may be 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the composition for imprinting. Specifically, the amount of the photoreactive monomer may be 2 parts by weight or more and 10 parts by weight or less, 4 parts by weight or more and 9 parts by weight or less, 4 parts by weight or more and 8.5 parts by weight or less, 3 parts by weight or more and 8.5 parts by weight or less, 4 parts by weight or more and 6.5 parts by weight or less, 2.5 parts by weight or more and 5 parts by weight or less, or 7 parts by weight or more and 9.5 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the imprinting composition. By adjusting the content of the photoreactive monomer within the above-described range, the light refractive index of the optical substrate manufactured through the composition for imprinting can be effectively improved. In addition, when the content of the photoreactive monomer is within the above range, the composition for imprinting may have an appropriate viscosity, and the composition for imprinting may be easily applied onto a substrate using an inkjet printer. In addition, when the content of the photoreactive monomer is within the above range, the imprinting moldability of the coating layer prepared through the imprinting composition may be improved, as will be described later.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자는 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.7 이상이다. 구체적으로, 상기 무기 입자는 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.8 이상, 1.9 이상, 또는 2.0 이상일 수 있다. 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 전술한 범위를 만족하는 무기 입자를 포함하는 상기 임프린팅용 조성물을 이용하여, 광굴절률이 우수한 광학 기재를 제조할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the inorganic particles have a light refractive index of 1.7 or more at a wavelength of 589 nm. Specifically, the inorganic particles may have an optical refractive index of 1.8 or more, 1.9 or more, or 2.0 or more at a wavelength of 589 nm. An optical substrate having an excellent optical refractive index may be manufactured using the composition for imprinting including inorganic particles having a light refractive index at a wavelength of 589 nm that satisfies the above range.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자의 광굴절률은 당업계에서 무기 입자의 광굴절률을 측정하는 장치 및/또는 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 본 발명에서는 Spectroscopy ellipsometry 기기를 사용하고, Cauchy film model을 이용하여 589 ㎚ 파장에서의 상기 무기 입자의 광굴절률을 계산할 수 있다. 예를 들면, 광반응성 단량체(굴절률; RI단량체) 50 중량부에 무기 입자 50 중량부를 혼합하여 제조한 조성물의 경화물이 RI경화물이고, 광반응성 단량체 부피 분율이 V단량체, 무기 입자의 부피 분율이 V입자 인 경우, RI경화물 = (RI단량체 × V단량체) + (RI입자 × V입자)이므로, 이를 이용하여 무기 입자의 굴절률(RI입자)을 계산할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the optical refractive index of the inorganic particles may be measured using a device and/or method for measuring the optical refractive index of inorganic particles in the art. In the present invention, the optical refractive index of the inorganic particles at a wavelength of 589 nm can be calculated using a spectroscopy ellipsometry device and a Cauchy film model. For example, when a cured product of a composition prepared by mixing 50 parts by weight of inorganic particles with 50 parts by weight of a photoreactive monomer (refractive index; RI monomer ) is a cured RI product, the volume fraction of the photoreactive monomer is V monomer , and the volume fraction of the inorganic particles is V particles , the RI cured product = (RI monomer × V monomer ) + (RI particles × V particles ), so the refractive index (RI particles ) of the inorganic particles can be calculated using this.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자는 전술한 광굴절률을 보유하는 실리카, 알루미나, 지르코니아, 제올라이트 및 티타늄 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 임프린팅용 조성물의 경화물의 광투과율, 헤이즈, 및 엘로우 인덱스 측면에서, 상기 무기 입자는 적어도 지르코니아를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the inorganic particles may include at least one of silica, alumina, zirconia, zeolite, and titanium oxide having the aforementioned light refractive index. In terms of light transmittance, haze, and yellow index of the cured product of the composition for imprinting, the inorganic particles may include at least zirconia.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자의 직경은 25 nm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 입자의 직경은 20 nm 이하, 15 nm 이하, 또는 10 nm 이하일 수 있다. 즉, 상기 무기 입자는 나노 무기 입자일 수 있다. 또한, 상기 무기 입자의 직경은 평균 직경일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the inorganic particles may have a diameter of 25 nm or less. Specifically, the inorganic particle may have a diameter of 20 nm or less, 15 nm or less, or 10 nm or less. That is, the inorganic particles may be nano-inorganic particles. Also, the diameter of the inorganic particles may be an average diameter.
상기 무기 입자의 직경을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 무기 입자는 상기 임프린팅용 조성물 내에서 높은 분산성을 유지할 수 있고, 상기 임프린팅용 조성물의 경화물에 투명성을 부여하여 광굴절률을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 무기 입자의 직경이 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물을 이용하여 제조한 광학 기재의 회절 도광 패턴 내에 상기 무기 입자가 안정적으로 분산되어 존재할 수 있다. 이를 통해, 광학 기재의 광굴절률을 효과적으로 향상시킬 수 있다.By adjusting the diameter of the inorganic particle within the above range, the inorganic particle can maintain high dispersibility in the composition for imprinting, and impart transparency to the cured product of the composition for imprinting, thereby greatly improving the optical refractive index. In addition, when the diameter of the inorganic particles is within the above range, the inorganic particles may be stably dispersed and present in the diffraction guide pattern of the optical substrate prepared using the composition for imprinting. Through this, it is possible to effectively improve the light refractive index of the optical substrate.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자의 직경은 당업계에서 무기 입자의 직경을 측정하는 장치 및/또는 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 예를 들면, 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope; SEM), 또는 투과전자현미경(Transmission electron microscope; TEM)을 이용하여, 무기 입자를 촬영하고, 촬영된 이미지 내의 무기 입자의 직경을 측정하고, 이의 평균값을 구하여 평균 직경을 구할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the diameter of the inorganic particle may be measured using a device and/or method for measuring the diameter of the inorganic particle in the art. For example, using a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM), inorganic particles are photographed, the diameters of the inorganic particles in the photographed image are measured, and the average value thereof can be obtained to obtain the average diameter.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자의 표면은 유기물로 캡핑된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 무기 입자의 표면은 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 약 1.5인 유기물이 1.5 nm의 두께로 캡핑된 것일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the surface of the inorganic particle may be capped with an organic material. For example, the surface of the inorganic particle may be capped with an organic material having a light refractive index of about 1.5 at a wavelength of 589 nm to a thickness of 1.5 nm.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 입자의 함량은 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 20 중량부 이상 60 중량부 이하, 20 중량부 이상 40 중량부 이하, 25 중량부 이상 50 중량부 이하, 30 중량부 이상 40 중량부 이하, 20 중량부 이상 30 중량부 이하, 또는 45 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다. 상기 무기 입자의 함량을 전술한 범위로 조절하는 경우, 상기 임프린팅용 조성물을 이용하여 제조한 광학 기재의 광굴절률을 효과적으로 향상시킬 수 있고, 광투과도, 헤이즈, 및 옐로우 인덱스의 광학적 물성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 무기 입자의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅이 용이한 점도를 가질 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the inorganic particles may be 10 parts by weight or more and 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the composition for imprinting. Specifically, the content of the inorganic particles may be 20 parts by weight or more and 60 parts by weight or less, 20 parts by weight or more and 40 parts by weight or less, 25 parts by weight or more and 50 parts by weight or less, 30 parts by weight or more and 40 parts by weight or less, 20 parts by weight or more and 30 parts by weight or less, or 45 parts by weight or more and 50 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the composition for imprinting. When the content of the inorganic particles is adjusted within the above range, the optical refractive index of the optical substrate prepared using the composition for imprinting can be effectively improved, and the optical properties of light transmittance, haze, and yellow index can be prevented from deteriorating. In addition, when the content of the inorganic particles is within the above range, the composition for imprinting may have a viscosity suitable for inkjet printing.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고비점 용매는 끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 1종 이상 포함한다. 끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 1종 이상 포함하는 상기 고비점 용매를 포함하는 임프린팅용 조성물은 잉크젯 헤드 노즐 면에서 잉크 마름 현상을 억제하여 잉크젯 프린팅 공정성을 향상시킬 수 있으며, 코팅 후 코팅층의 건조 속도를 느리게하여 임프린팅 공정 대기 가능시간을 길게 확보할 수 있다. 구체적으로, 상기 임프린팅용 조성물을 기재 상에 도포하고 열처리하여 코팅층을 형성한 후, 장기간 보관하는 경우에도 상기 코팅층은 적절한 연성을 가질 수 있어, 상기 코팅층은 임프린팅 가능한 상태를 효과적으로 유지할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the high boiling point solvent includes one or more solvents having a boiling point of 250 °C or higher. The imprinting composition containing at least one solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher can improve inkjet printing processability by suppressing ink drying on the surface of an inkjet head nozzle, and slow down the drying rate of the coating layer after coating, thereby securing a longer waiting time for the imprinting process. Specifically, after forming a coating layer by applying the composition for imprinting on a substrate and subjecting it to heat treatment, the coating layer may have appropriate ductility even when stored for a long period of time, so that the coating layer can effectively maintain an imprintable state.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고비점 용매는 끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 제한없이 포함할 수 있고, 예를 들면 상기 고비점 용매는 부틸 카비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate), 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르(Diethylene glycol dibutyl ether), 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(Tetraethylene glycol dimethyl ether), 디에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르(Diethylene Glycol Monophenyl Ether), 디메틸 프탈레이트(Dimethyl phthalate), 1-메톡시나프탈렌(1-methoxynaphthalene), 디벤질 에테르(Dibenzyl ether) 및 에틸 4-메톡시 벤조에이트(Ethyl 4-methoxy benzoate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the high boiling point solvent may include, without limitation, a solvent having a boiling point of 250° C. or higher. For example, the high boiling point solvent may include butyl carbitol acetate, diethylene glycol dibutyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, and dimethyl phthalate. (Dimethyl phthalate), 1-methoxynaphthalene, dibenzyl ether, and ethyl 4-methoxy benzoate.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고비점 용매의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 30 중량부 이상 80 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 고비점 용매의 함량은 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 50 중량부 이상 75 중량부 이하, 50 중량부 이상 65 중량부 이하, 30 중량부 이상 55 중량부 이하, 또는 60 중량부 이상 75 중량부 이하일 수 있다. 상기 고비점 용매의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 잉크젯 프린팅이 용이한 점도를 가지는 임프린팅용 조성물을 제조할 수 있다. 또한, 상기 고비점 용매의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물은 임프린팅 성형성이 우수할 수 있다. 구체적으로, 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 형성한 코팅층은 임프린팅 공정이 용이할 수 있고, 임프린팅 공정 시에 사용되는 몰드를 쉽게 제거할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 코팅층은 시간이 경과됨에 따라 코팅층의 연질이 낮아지는 것이 억제될 수 있고, 이를 통해 코팅층의 임프린팅 성형성이 우수한 상태를 장기간 유지할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the high boiling point solvent may be 30 parts by weight or more and 80 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the composition for imprinting. Specifically, the content of the high boiling point solvent may be 50 parts by weight or more and 75 parts by weight or less, 50 parts by weight or more and 65 parts by weight or less, 30 parts by weight or more and 55 parts by weight or less, or 60 parts by weight or more and 75 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the imprinting composition. By adjusting the content of the high boiling point solvent within the above range, an imprinting composition having a viscosity suitable for inkjet printing can be prepared. In addition, when the content of the high boiling point solvent is within the above range, the imprinting composition may have excellent imprinting moldability. Specifically, the coating layer formed by heat-treating the imprinting composition can be easily subjected to an imprinting process, and a mold used during the imprinting process can be easily removed. More specifically, the reduction in softness of the coating layer over time can be suppressed, and through this, the state of excellent imprinting formability of the coating layer can be maintained for a long period of time.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자와 상기 광반응성 단량체의 중량비는 1:0.05 내지 1:0.4일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 입자와 상기 광반응성 단량체의 중량비는 1:0.13 내지 1:0.22, 1:0.05 내지 1: 0.25, 1:0.06 내지 1: 0.3, 또는 1:0.06 내지 1: 0.25일 수 있다. 상기 무기 입자와 상기 광반응성 단량체의 중량비가 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물은 코팅층의 임프린팅 성형성이 우수한 상태를 장기간 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a weight ratio between the inorganic particles and the photoreactive monomer may be 1:0.05 to 1:0.4. Specifically, the weight ratio of the inorganic particles to the photoreactive monomer may be 1:0.13 to 1:0.22, 1:0.05 to 1:0.25, 1:0.06 to 1:0.3, or 1:0.06 to 1:0.25. When the weight ratio of the inorganic particles and the photoreactive monomer is within the above-described range, the imprinting composition can implement a state in which the imprinting moldability of the coating layer is excellent for a long period of time.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자와 상기 고비점 용매의 중량비는 1:1 내지 1:5일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 입자와 상기 고비점 용매의 중량비는 1:1 내지 1:4, 1:1 내지 1:3, 1:1.2 내지 1:3.8 또는 1:1.5 내지 1:2.5일 수 있다. 상기 무기 입자와 상기 고비점 용매의 중량비가 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅이 용이한 점도를 가질 수 있고, 임프린팅 성형성이 우수할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the weight ratio between the inorganic particles and the high boiling point solvent may be 1:1 to 1:5. Specifically, the weight ratio of the inorganic particles to the high boiling point solvent may be 1:1 to 1:4, 1:1 to 1:3, 1:1.2 to 1:3.8, or 1:1.5 to 1:2.5. When the weight ratio of the inorganic particles to the high boiling point solvent is within the above-described range, the composition for imprinting may have a viscosity suitable for inkjet printing and may have excellent imprinting moldability.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 계면활성제는 불소계 계면활성제를 포함할 수 있다. 불소계 계면활성제를 포함하는 계면활성제를 사용함으로써, 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 형성한 코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 단차를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 불소계 계면활성제를 포함하는 계면활성제를 사용함으로써, 상기 광반응성 단량체와 상기 무기 입자와의 상용성을 효과적으로 개선시킬 수 있고, 이를 통해 임프린팅용 조성물을 통해 제조된 광학 기재의 광학적 물성을 향상시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the surfactant may include a fluorine-based surfactant. By using a surfactant containing a fluorine-based surfactant, it is possible to effectively reduce a level difference between an outer portion and an edge-center portion of the coating layer formed by heat-treating the composition for imprinting. In addition, by using a surfactant containing a fluorine-based surfactant, compatibility between the photoreactive monomer and the inorganic particles can be effectively improved, and through this, optical properties of an optical substrate manufactured through the imprinting composition can be improved.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 계면활성제의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 2 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 계면활성제의 함량은 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 0.5 중량부 이상 1.5 중량부 이하, 1 중량부 이상 1.2 중량부 이하, 또는 0.7 중량부 이상 1.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 계면활성제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 형성한 코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 단차를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 계면활성제의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 형성한 코팅층의 표면에너지를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 이를 통해, 상기 코팅층의 표면 평탄도를 효과적으로 향상시킬 수 있고, 임프린팅용 몰드를 이용하여 상기 코팅층의 표면을 임프린팅 한 후에 상기 몰드를 보다 용이하게 제거할 수 있는 이점이 있다.According to one embodiment of the present invention, the content of the surfactant may be 0.1 parts by weight or more and 2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the composition for imprinting. Specifically, the content of the surfactant may be 0.5 parts by weight or more and 1.5 parts by weight or less, 1 part by weight or more and 1.2 parts by weight or less, or 0.7 parts by weight or more and 1.5 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the composition for imprinting. By adjusting the content of the surfactant within the above-described range, it is possible to effectively reduce a level difference between an outer portion and an edge-center portion of the coating layer formed by heat-treating the composition for imprinting. In addition, when the content of the surfactant is within the above range, the surface energy of the coating layer formed by heat-treating the composition for imprinting can be effectively reduced. Through this, the flatness of the surface of the coating layer can be effectively improved, and the mold can be more easily removed after imprinting the surface of the coating layer using the imprinting mold.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제의 함량은 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 이상 2 중량부 이하, 0.15 중량부 이상 1.5 중량부 이하, 0.1 중량부 이상 1 중량부 이하, 또는 0.15 중량부 이상 0.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 광개시제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 임프린팅용 조성물의 광경화 반응을 안정적으로 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 형성한 코팅층의 광경화 반응을 효과적으로 수행할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the amount of the photoinitiator may be 0.1 part by weight or more and 2 parts by weight or less, 0.15 parts by weight or more and 1.5 parts by weight or less, 0.1 parts by weight or more and 1 part by weight or less, or 0.15 parts by weight or more and 0.5 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the imprinting composition. By adjusting the amount of the photoinitiator within the above range, the photocuring reaction of the imprinting composition can be stably performed. Specifically, the photocuring reaction of the coating layer formed by heat-treating the imprinting composition can be effectively performed.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제는 벤조 페논계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 광개시제의 구체적인 예로는 벤조페논(Benzophenone), 벤조일 메틸 벤조에이트(Benzoyl methyl benzoate), 아세토페논(acetophenone), 2,4-디에틸 티오크산톤(2,4-diehtyl thioxanthone), 2-클로로 티오크산톤(2-chloro thioxanthone), 에틸 안트라키논(ethyl anthraquinone), 1-히드록시 시클로헥시 페닐 케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 시판 제품으로는 BASF사의 Irgacure 184), 또는 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판온(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 시판 제품으로는 BASF사의 Darocur1173)을 사용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the photoinitiator may be a benzophenone-based compound, an acetophenone-based compound, a biimidazole-based compound, a triazine-based compound, an oxime-based compound, or a mixture thereof. Specifically, specific examples of the photoinitiator include benzophenone, benzoyl methyl benzoate, acetophenone, 2,4-diethyl thioxanthone, 2-chloro thioxanthone, ethyl anthraquinone, 1- Hydroxycyclohexyl-phenyl-ketone (1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, commercially available as BASF's Irgacure 184), or 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propanone (2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, commercially available as BASF's Darocur1173) can be used.
보다 구체적으로, 상기 광개시제는 Irgacure 184, Irgacure 819, Irgacure 250(이상, BASF 社), Darocur 1173 (Ciba 社), WPI-113, WPI-116, WPI-169, WPI-170, WPI-124, WPAG-638, WPAG-469, WPAG-370, WPAG-367, WPAG-336(이상, 와코쥰야쿠 공업 社), B2380, B2381, C1390, D2238, D2248, D2253, I0591, T1608, T1609, T2041, T2042(이상, 도쿄카세이공업 社), AT-6992, At-6976(ACETO 社), CPI-100, CPI-100P, CPI101A, CPI-200K, CPI-210S(이상, 산아프로 社), SP-056, SP-066, SP-130, SP-140, SP-150, SP-170, SP-171, SP-172(이상, ADEKA 社), CD-1010, CD-1011, CD-1012(이상, 사토머 社), San Aid SI-60, SI-80, SI-100, SI-60L, SI-80L, SI-100L, SI-L145, SI-L150, SI-L160, SI-L110, SI-L147(이상, 산신카가쿠공업 社), PI2074(로디아재팬 社) 등을 이용할 수 있다. 다만, 상기 광개시제의 종류를 한정하는 것은 아니다.More specifically, the photoinitiator is Irgacure 184, Irgacure 819, Irgacure 250 (above, BASF Company), Darocur 1173 (Ciba Company), WPI-113, WPI-116, WPI-169, WPI-170, WPI-124, WPAG -638, WPAG-469, WPAG-370, WPAG-367, WPAG-336 (above, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), B2380, B2381, C1390, D2238, D2248, D2253, I0591, T1608, T1609, T2041, T2042 ( Lee Sang, Tokyo Kasei Industry Co., Ltd.), AT-6992, At-6976 (ACETO Co.), CPI-100, CPI-100P, CPI101A, CPI-200K, CPI-210S (San Afro Co.), SP-056, SP -066, SP-130, SP-140, SP-150, SP-170, SP-171, SP-172 (above, ADEKA), CD-1010, CD-1011, CD-1012 (above, Sartomer) ), San Aid SI-60, SI-80, SI-100, SI-60L, SI-80L, SI-100L, SI-L145, SI-L150, SI-L160, SI-L110, SI-L147 (and above, Sanshin Chemical Co., Ltd.), PI2074 (Rhodia Japan Co., Ltd.), etc. can be used. However, the type of the photoinitiator is not limited.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 임프린팅용 조성물은 이형제, UV 흡수제, 산화 방지제, UV 안정제, 염료, 및 안료 중 적어도 하나를 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the imprinting composition may further include an additive including at least one of a release agent, a UV absorber, an antioxidant, a UV stabilizer, a dye, and a pigment.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이형제는 실리콘계 화합물 또는 알킬 포스페이트계 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 사용되는 이형제를 적용할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the release agent may be a silicone-based compound or an alkyl phosphate-based compound, but is not limited thereto, and a release agent used in the art may be applied.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 UV 흡수제는 벤조페논(Benzophenone)계 화합물, 벤조트리아졸(Benzotriazole)계 화합물, 또는 히드록시페닐트리아진(Hydroxy phenyl triazine)계 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 사용되는 UV 흡수제를 적용할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the UV absorber may be a benzophenone-based compound, a benzotriazole-based compound, or a hydroxyphenyltriazine-based compound, but is not limited thereto, and UV absorbers used in the art may be applied.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 UV 안정제는 힌더드아민(Hindered Amine)계 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 사용되는 UV 안정제를 적용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the UV stabilizer may be a hindered amine compound, but is not limited thereto, and UV stabilizers used in the art may be applied.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 염료 및/또는 안료는 상기 광학 기재의 색상값의 개선을 위하여 첨가되는 것으로서, 당업계에서 사용되는 염료 및/또는 안료를 적용할 수 있다. 예를 들어, 광학 기재의 초기 색상의 옐로우 인덱스(yellow index) 값이 높을 경우, 청색 염료로서 안트라퀴논(Anthraquinone)계 화합물, 프탈로시아닌(phthalocyanine)계 화합물, 인단스렌(Indanthren)계 화합물 등을 사용할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the dye and / or pigment is added to improve the color value of the optical substrate, and dyes and / or pigments used in the art may be applied. For example, when the yellow index value of the initial color of the optical substrate is high, an anthraquinone-based compound, a phthalocyanine-based compound, an indanthren-based compound, or the like can be used as a blue dye.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 임프린팅용 조성물의 점도는 1 cps 이상 30 cps 이하일 수 있다. 구체적으로, 25 ℃의 온도, 45 RH% 내지 85 RH%의 습도 조건에서, 상기임프린팅용 조성물의 점도는 5 cps 이상 25 cps 이하, 10 cps 이상 20 cps 이하, 3 cps 이상 12.5 cps 이하, 4.5cps 이상 10 cps 이하, 4.5 cps 이상 15 cps 이하, 또는 15 cps 이상 27.5 cps 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the viscosity of the composition for imprinting may be 1 cps or more and 30 cps or less. Specifically, under conditions of a temperature of 25° C. and a humidity of 45 RH% to 85 RH%, the viscosity of the imprinting composition may be 5 cps or more and 25 cps or less, 10 cps or more and 20 cps or less, 3 cps or more and 12.5 cps or less, 4.5 cps or more and 10 cps or less, 4.5 cps or more and 15 cps or less, or 15 cps or more and 27.5 cps or less. .
점도가 전술한 범위를 만족하는 상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅이 용이한 이점이 있다. 이를 통해, 기재 상에 상기 임프린팅용 조성물을 다양한 패턴으로 도포할 수 있고, 패터닝하고자 하는 영역 상에만 상기 임프린팅용 조성물을 도포할 수 있는 이점이 있다.The imprinting composition having a viscosity within the aforementioned range has an advantage in that inkjet printing is easy. Through this, there is an advantage in that the composition for imprinting can be applied on the substrate in various patterns, and the composition for imprinting can be applied only on a region to be patterned.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅 잉크일 수 있다. 즉, 잉크젯 프린터를 이용하여 상기 임프린팅용 조성물을 기재 상에 도포할 수 있다. 잉크젯 프린터를 이용하는 경우, 상기 임프린팅용 조성물을 다양한 패턴으로 기재 상에 인쇄할 수 있고, 임프린팅용 조성물이 도포되는 두께를 용이하게 조절할 수 있는 이점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the composition for imprinting may be an inkjet printing ink. That is, the imprinting composition may be applied onto a substrate using an inkjet printer. In the case of using an inkjet printer, there are advantages in that the composition for imprinting can be printed on a substrate in various patterns and the thickness at which the composition for imprinting is applied can be easily adjusted.
본 발명의 일 실시상태는, 상기 임프린팅용 조성물을 기재 상에 도포하는 단계; 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 코팅층을 형성하는 단계; 임프린팅 공정을 이용하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 코팅층을 광경화시켜, 일면 상에 상기 회절 격자 패턴이 구비된 회절 격자층을 포함하는 광학 기재를 형성하는 단계;를 포함하는 광학 기재의 제조방법을 제공한다.In one embodiment of the present invention, the step of applying the composition for imprinting on a substrate; heat-treating the composition for imprinting to form a coating layer; forming a diffraction grating pattern on one surface of the coating layer using an imprinting process; and photocuring the coating layer to form an optical substrate including a diffraction grating layer having the diffraction grating pattern on one surface thereof.
본 발명의 일 실시상태에 따른 광학 기재의 제조방법은 광학적 물성이 우수한 광학 기재를 용이하게 제조할 수 있다.The method for manufacturing an optical substrate according to an exemplary embodiment of the present invention can easily manufacture an optical substrate having excellent optical properties.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재는 유리 기재 또는 플라스틱 기재일 수 있으나, 상기 기재의 종류를 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 광학 기재를 증강현실 디바이스용 회절 도광판 또는 가상현실 디바이스용 회절 도광판에 적용 시에, 상기 회절 도광판의 광학적 물성을 저하시키지 않은 기재를 제한없이 사용할 수도 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the substrate may be a glass substrate or a plastic substrate, but the type of the substrate is not limited. In addition, when the optical substrate is applied to a diffraction light guide plate for an augmented reality device or a diffraction light guide plate for a virtual reality device, a substrate that does not degrade the optical properties of the diffraction light guide plate may be used without limitation.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 도포하는 단계는 잉크젯 프린터를 이용하여 상기 임프린팅용 조성물을 상기 기재 상에 도포하는 것을 포함할 수 있다. 종래의 임프린팅용 조성물을 슬롯다이 코팅 방법, 스핀 코팅 방법 등을 이용하여 기재 상에 도포하는 경우 대비, 잉크젯 프린터를 이용하여 임프린팅용 조성물을 기재 상에 도포할 수 있어, 기재의 원하는 영역 상에만 임프린팅용 조성물을 인쇄할 수 있고, 다양한 패턴을 용이하게 기재 상에 인쇄할 수 있다. 또한, 당업계에서 일반적으로 사용되는 잉크젯 프린터를 이용하여, 상기 임프린팅용 조성물을 상기 기재 상에 도포할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the applying may include applying the composition for imprinting on the substrate using an inkjet printer. Compared to the case of applying the conventional composition for imprinting on a substrate using a slot die coating method, spin coating method, etc., the composition for imprinting can be applied on a substrate using an inkjet printer, so that the composition for imprinting can be printed only on a desired region of the substrate, and various patterns can be easily printed on the substrate. In addition, the imprinting composition may be applied onto the substrate using an inkjet printer commonly used in the art.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재 상에 상기 임프린팅용 조성물을 300 nm 이상 5,000 nm 이하의 두께로 도포할 수 있다. 상기 임프린팅용 조성물이 도포되는 두께는 상기 광학 기재의 용도에 따라 조절될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the composition for imprinting may be applied on the substrate to a thickness of 300 nm or more and 5,000 nm or less. The thickness at which the composition for imprinting is applied may be adjusted according to the use of the optical substrate.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅층을 형성하는 단계는 상기 임프린팅용 조성물을 50 ℃ 이상 150 ℃ 이하의 온도에서 30 초 이상 30 분 이하의 시간 동안 열처리하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 임프린팅용 조성물을 60 ℃ 이상 80 ℃ 이하, 62.5 ℃ 이상 75 ℃ 이하, 65 ℃ 이상 70 ℃ 이하, 60 ℃ 이상 67.5 ℃ 이하, 또는 72.5 ℃ 이상 80 ℃ 이하의 온도에서 열처리할 수 있다. 또한, 상기 임프린팅용 조성물을 2 분 이상 30 분 이하, 1 분 이상 15 분 이하, 5 분 이상 25 분 이하, 10 분 이상 20 분 이하, 3 분 이상 15 분 이하, 또는 20 분 이상 30 분 이하의 시간 동안 열처리할 수 있다. 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하는 온도 및/또는 시간을 전술한 범위로 조절함으로써, 기재 상에 상기 코팅층을 형성한 후, 장시간 보관하는 경우에도 상기 코팅층에 임프린팅 공정을 효과적으로 수행할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the forming of the coating layer may include heat-treating the composition for imprinting at a temperature of 50°C or more and 150°C or less for a time of 30 seconds or more and 30 minutes or less. Specifically, the composition for imprinting may be heat-treated at a temperature of 60 ° C or more and 80 ° C or less, 62.5 ° C or more and 75 ° C or less, 65 ° C or more and 70 ° C or less, 60 ° C or more and 67.5 ° C or less, or 72.5 ° C or more and 80 ° C or less. In addition, the composition for imprinting may be heat-treated for 2 minutes or more and 30 minutes or less, 1 minute or more and 15 minutes or less, 5 minutes or more and 25 minutes or less, 10 minutes or more and 20 minutes or less, 3 minutes or more and 15 minutes or less, or 20 minutes or more and 30 minutes or less. By controlling the temperature and/or time for heat treatment of the imprinting composition within the above range, the imprinting process can be effectively performed on the coating layer even when stored for a long time after forming the coating layer on the substrate.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 단차는 50 nm 이상 3,000 nm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅층의 외측부와 중앙부의 단차는 100 nm 이상 2,000 nm 이하, 250 nm 이상 1,500 nm 이하, 500 nm 이상 1,000 nm 이하, 또는 650 nm 이상 850 nm 이하일 수 있다. 상기 코팅층의 외측부와 중앙부의 단차가 전술한 범위 내인 경우, 상기 코팅층에 대한 임프린팅 공정 효율이 효과적으로 향상될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a step difference between an outer portion and an edge-center of the coating layer may be greater than or equal to 50 nm and less than or equal to 3,000 nm. Specifically, the step difference between the outer portion and the central portion of the coating layer may be 100 nm or more and 2,000 nm or less, 250 nm or more and 1,500 nm or less, 500 nm or more and 1,000 nm or less, or 650 nm or more and 850 nm or less. When the step difference between the outer portion and the central portion of the coating layer is within the above range, the efficiency of the imprinting process for the coating layer may be effectively improved.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 단차를 모식화한 도면이다. 도 1을 참고하면, 코팅층의 외측부와 중앙부의 단차는, 기재 상에 형성된 코팅층의 외측부에서 가장 돌출된 부분과, 코팅층의 중앙부의 수직 거리 중 가장 긴 거리(a)를 의미할 수 있다.1 is a diagram illustrating a step difference between an outer portion and an edge-center of a coating layer according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the step difference between the outer portion and the central portion of the coating layer may mean the longest distance (a) between the most protruding portion of the outer portion of the coating layer formed on the substrate and the vertical distance of the central portion of the coating layer.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅층의 일면 상에 임프린팅 공정을 수행하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성할 수 있다. 당업계에서 부재에 임프린팅하는 장지 및/또는 방법을 제한없이 채택하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들면, 설정된 회절 격자 패턴이 구비된 소프트 몰드 또는 하드 몰드를 이용한 롤투롤(roll to roll) 방법, 롤투플레이트(roll to plate) 방법 또는 플레이트투플레이트(plate to plate) 방법을 이용하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a diffraction grating pattern may be formed on one surface of the coating layer by performing an imprinting process on one surface of the coating layer. A diffraction grating pattern may be formed on one surface of the coating layer by adopting a device and/or method of imprinting on a member in the art without limitation. For example, a diffraction grating pattern may be formed on one surface of the coating layer using a roll to roll method, a roll to plate method, or a plate to plate method using a soft mold or a hard mold having a set diffraction grating pattern.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 기재의 제조방법은 상기 광학 기재를 50 ℃ 이상 250 ℃ 이하의 온도에서 추가적으로 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 전술한 온도 범위에서 상기 광학 기재를 추가적으로 열처리함으로써, 코팅층 내의 잔류 용매를 제거할 수 있어 코팅층의 굴절률을 우수한 광학적 물성을 가지는 광학 기재를 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the manufacturing method of the optical substrate may further include additionally heat-treating the optical substrate at a temperature of 50 °C or more and 250 °C or less. By additionally heat-treating the optical substrate in the above-mentioned temperature range, it is possible to remove the residual solvent in the coating layer, thereby implementing an optical substrate having excellent optical properties such as a refractive index of the coating layer.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 기재의 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률은 1.6 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 광학 기재의 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률은 1.65 이상, 1.7 이상, 또는 1.8 이상일 수 있다. 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률은 1.6 이상인 상기 광학 기재는 광학적 물성이 우수하므로, 증강현실 디바이스용 회절 도광판 또는 가상현실 디바이스용 회절 도광판에 용이하게 적용할 수 있는 장점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the optical refractive index of the optical substrate at a wavelength of 589 nm may be 1.6 or more. Specifically, the optical refractive index of the optical substrate at a wavelength of 589 nm may be 1.65 or more, 1.7 or more, or 1.8 or more. Since the optical substrate having an optical refractive index of 1.6 or more at a wavelength of 589 nm has excellent optical properties, it has the advantage of being easily applied to a diffraction light guide plate for an augmented reality device or a diffraction light guide plate for a virtual reality device.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 기재의 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률 값은, 기재로서 Shott 社의 SF1 유리(두께 0.8 mm) 상에 상기 회절 격자층을 1 ㎛의 두께로 형성한 광학 기재를 기준으로, 측정한 값일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the optical refractive index value at a wavelength of 589 nm of the optical substrate is based on an optical substrate in which the diffraction grating layer is formed to a thickness of 1 μm on Shott's SF1 glass (thickness: 0.8 mm) as a substrate. It may be a value measured.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 회절 격자층의 일면은 패턴 구조체로 이루어진 회절 격자 패턴을 포함하고, 상기 패턴 구조체는 상기 무기 입자를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, one surface of the diffraction grating layer may include a diffraction grating pattern made of a pattern structure, and the pattern structure may include the inorganic particles.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 광학 기재의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 2는 기재(100)의 일면 상에 회절 격자층(200)이 구비된 광학 기재를 나타낸 것이며, 회절 격자층(200)의 일면에는 패턴 구조체(210)가 구비되며, 패턴 구조체(210)는 무기 입자(300)를 포함할 수 있다.2 is a view schematically showing a cross section of an optical substrate according to an exemplary embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 2 shows an optical substrate provided with a diffraction grating layer 200 on one surface of the substrate 100, and a pattern structure 210 provided on one surface of the diffraction grating layer 200. The pattern structure 210 may include inorganic particles 300.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 패턴 구조체에 상기 무기 입자가 포함됨에 따라, 상기 회절 격자층을 포함하는 광학 기재는 589 ㎚ 파장에서 1.6 이상의 광굴절률을 용이하게 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, as the inorganic particles are included in the pattern structure, the optical substrate including the diffraction grating layer can easily implement an optical refractive index of 1.6 or more at a wavelength of 589 nm.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 패턴 구조체를 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 3은 회절 격자층(200)의 일면으로부터 패턴 구조체(210)가 θ의 경사각을 이루며 구비되고, 패턴 구조체(210)는 h의 높이를 가지며, 패턴 구조체(210)는 d1의 폭을 가지고, 2 이상의 패턴 구조체(210)가 d2의 간격(pitch)를 가지며 구비된 것을 나타낸 도면이다. 본 발명에서 “간격”은 패턴 구조체가 반복되는 간격을 의미하며, 도 2와 같이, 하나의 패턴 구조체(210)의 일 지점과 이와 인접하는 다른 하나의 패턴 구조체(210)의 일 지점 사이의 길이를 의미할 수 있다. 하나의 패턴 구조체(210)의 일 지점과 다른 하나의 패턴 구조체(210)의 일 지점은 패턴 구조체(210) 간에 서로 대응되는 위치를 의미할 수 있다.3 is a diagram schematically illustrating a pattern structure according to an exemplary embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 3 is a view showing that the pattern structure 210 is provided at an inclination angle of θ from one side of the diffraction grating layer 200, the pattern structure 210 has a height of h, the pattern structure 210 has a width of d1, and two or more pattern structures 210 are provided with a pitch of d2. In the present invention, the “interval” means the interval at which the pattern structure is repeated, and as shown in FIG. 2, it may mean the length between one point of one pattern structure 210 and one point of another pattern structure 210 adjacent thereto. A point of one pattern structure 210 and a point of another pattern structure 210 may mean positions corresponding to each other between the pattern structures 210 .
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 패턴 구조체의 폭은 100 nm 이상 400 nm 이하이고, 상기 패턴 구조체 간의 간격(pitch)은 200 nm 이상 800 nm 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the width of the pattern structure may be 100 nm or more and 400 nm or less, and the pitch between the pattern structures may be 200 nm or more and 800 nm or less.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 임프린팅용 조성물을 이용하여, 전술한 폭을 가지는 패턴 구조체를 포함하는 회절 격자층을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 임프린팅용 조성물은 임프린팅 성형성이 우수하여, 상기 패턴 구조체 간의 간격을 전술한 범위로 용이하게 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a diffraction grating layer including a pattern structure having the width described above can be easily formed using the composition for imprinting. In addition, the composition for imprinting has excellent imprinting moldability, so that the distance between the pattern structures can be easily implemented within the aforementioned range.
또한, 상기 회절 격자층에 포함되는 상기 복수의 패턴 구조체 각각은 폭이 서로 상이할 수 있고, 상기 패턴 구조체 간의 간격은 회절 격자층의 영역에 따라 서로 상이하게 설정될 수 있다. 또한, 상기 패턴 구조체의 폭 및 패턴 구조체 간의 간격은, 상기 광학 기재가 적용되는 회절 도광판의 사양에 따라 조절될 수 있다.Also, each of the plurality of pattern structures included in the diffraction grating layer may have different widths, and intervals between the pattern structures may be differently set according to regions of the diffraction grating layer. In addition, the width of the pattern structure and the interval between the pattern structures may be adjusted according to the specifications of the diffraction light guide plate to which the optical substrate is applied.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 패턴 구조체의 폭 및 패턴 구조체 간의 간격을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 광학 기재의 광굴절률 등의 광학적 물성을 보다 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 광학 기재의 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률을 회절 도광판에 적용하기에 적절한 수준으로 용이하게 조절할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, by adjusting the width of the pattern structure and the distance between the pattern structures to the above range, optical properties such as optical refractive index of the optical substrate may be further improved. Specifically, the optical refractive index of the optical substrate at a wavelength of 589 nm can be easily adjusted to a level suitable for application to a diffraction light guide plate.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 패턴 구조체는 소정 각도로 기울어진 경사 패턴을 가질 수 있다. 도 3을 참고하면, 상기 패턴 구조체(210)는 회절 격자층(200)의 일면으로부터 30°이상 90°이하의 경사각(θ)을 이루며 구비될 수 있다. 또한, 상기 패턴 구조체(210)의 높이(h)는 50 nm 이상 1,000 nm 이하일 수 있다. 상기 경사 패턴 구조체의 경사각 및/또는 상기 패턴 구조체의 높이를 전술한 범위로 조절함으로써, 회절 도광판에 적용하기에 용이한 광학 기재를 구현할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the pattern structure may have an inclined pattern inclined at a predetermined angle. Referring to FIG. 3 , the pattern structure 210 may be provided at an inclination angle θ of 30° or more and 90° or less from one surface of the diffraction grating layer 200 . In addition, the height (h) of the pattern structure 210 may be greater than or equal to 50 nm and less than or equal to 1,000 nm. By adjusting the inclination angle of the inclined pattern structure and/or the height of the pattern structure within the above range, an optical substrate that is easily applied to the diffraction light guide plate may be implemented.
또한, 상기 패턴 구조체의 경사진 각도 및 및 패턴 구조체의 높이는, 상기 광학 기재가 적용되는 회절 도광판의 사양에 따라 조절될 수 있다.In addition, the inclination angle of the pattern structure and the height of the pattern structure may be adjusted according to the specifications of the diffraction light guide plate to which the optical substrate is applied.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 기재를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4를 참고하면, 회절 격자층(200)의 일측에서 타측 방향을 따라 회절 격자층(200)에 제1 회절 영역(410), 제2 회절 영역(420) 및 제3 회절 영역(430)이 구획될 수 있다. 또한, 제1 회절 영역(410), 제2 회절 영역(420) 및 제3 회절 영역(430) 각각에는 패턴 구조체(210)가 구비될 수 있고, 각 영역에 구비되는 패턴 구조체(210)의 형태는 서로 상이할 수 있다.4 is a schematic view of an optical substrate according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4 , a first diffraction area 410, a second diffraction area 420, and a third diffraction area 430 may be partitioned in the diffraction grating layer 200 along a direction from one side to the other side of the diffraction grating layer 200. In addition, the pattern structure 210 may be provided in each of the first diffraction region 410, the second diffraction region 420, and the third diffraction region 430, and the shape of the pattern structure 210 provided in each region may be different from each other.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 기재는 상기 회절 격자층의 일측으로부터 타측 방향을 따라 구획되는 제1 회절 영역, 제2 회절 영역 및 제3 회절 영역 중 적어도 제1 회절 영역과 제3 회절 영역을 포함할 수 있다. 즉, 상기 광학 기재의 회절 격자층은 제1 회절 영역과 제3 회절 영역을 포함하고, 제2 회절 영역을 추가적으로 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the optical substrate may include at least a first diffraction area and a third diffraction area among a first diffraction area, a second diffraction area, and a third diffraction area partitioned along a direction from one side to the other side of the diffraction grating layer. That is, the diffraction grating layer of the optical substrate may include a first diffraction area and a third diffraction area, and may additionally include a second diffraction area.
도 4를 참고하면, 상기 제1 회절 영역(410)은 다양한 파장값을 가지는 광 들을 포함하는 입사광이 입사되는 영역일 수 있다. 또한, 상기 제2 회절 영역(420)은 광학 기재 내로 입사된 광 들이 회절되는 영역이며, 제1 회절 영역(410)에 입사된 광을 제3 회절 영역(430)으로 확장하는 영역일 수 있다. 제3 회절 영역(430)은 광학 기재에서 광이 출사되는 영역으로, 상기 광학 기재를 포함하는 회절 도광판을 디스플레이 유닛에 사용하는 경우, 제3 회절 영역(430)은 디스플레이 유닛 사용자의 안구와 인접하는 영역으로, 광이 출사되어 사용자에게 디스플레이 정보를 제공하는 영역일 수 있다.Referring to FIG. 4 , the first diffractive region 410 may be a region into which incident light including light having various wavelength values is incident. Also, the second diffraction area 420 is an area in which light incident into the optical substrate is diffracted, and may be an area in which light incident on the first diffraction area 410 is expanded to a third diffraction area 430. The third diffraction area 430 is an area from which light is emitted from the optical substrate, and when a diffraction light guide plate including the optical substrate is used in a display unit, the third diffraction area 430 is an area adjacent to the eyeball of a user of the display unit, and may be an area from which light is emitted to provide display information to the user.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 회절 격자층은, 상기 회절 격자층의 일측에서 타측 방향을 따라 높이가 변화되는 상기 패턴 구조체를 포함할 수 있다. 도 4를 참고하면, 상기 회절 격자층은 영역에 따라, 높이가 일정한 복수의 패턴 구조체와, 높이가 점진적으로 변화되는 복수의 패턴 구조체를 포함할 수 있다. 특히, 제3 회절 영역에 구비되는 복수의 패턴 구조체의 높이를 점진적으로 증가시킴으로써, 제3 회절 영역의 일측에서 타측 방향으로 광회절 효율을 점진적으로 향상시킬 수 있다. 이를 통해, 상기 광학 기재를 포함하는 회절 도광판을 디스플레이 유닛에 사용하는 경우, 사용자는 보다 우수한 품질의 영상 정보를 제공받을 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the diffraction grating layer may include the pattern structure whose height changes along a direction from one side to the other side of the diffraction grating layer. Referring to FIG. 4 , the diffraction grating layer may include a plurality of pattern structures having constant heights and a plurality of pattern structures having gradually changed heights according to regions. In particular, by gradually increasing the heights of the plurality of pattern structures provided in the third diffraction area, light diffraction efficiency may be gradually improved from one side of the third diffraction area to the other side. Through this, when the diffraction light guide plate including the optical substrate is used in a display unit, a user can be provided with image information of a higher quality.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 회절 격자층은, 상기 회절 격자층의 일측에서 타측 방향을 따라 듀티가 변화되는 상기 패턴 구조체를 포함할 수 있다. 본 발명에서 “듀티(duty)”는 패턴 구조체의 폭의 값을 패턴 구조체 간의 간격으로 나눈 값(패턴 구조체의 폭/패턴 구조체의 간격)을 의미할 수 있다. 도 4를 참고하면, 패턴 구조체의 듀티는 패턴 구조체의 폭(d1)를 패턴 구조체의 간격(d2)으로 나눈 값(d1/d2)이 될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the diffraction grating layer may include the pattern structure whose duty is changed along a direction from one side to the other side of the diffraction grating layer. In the present invention, “duty” may mean a value obtained by dividing the value of the width of the pattern structure by the interval between the pattern structures (width of the pattern structure/interval between the pattern structures). Referring to FIG. 4 , the duty of the pattern structure may be a value (d1/d2) obtained by dividing the width d1 of the pattern structure by the interval d2 of the pattern structure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회절 격자층의 상기 제3 회절 영역은 일측에서 타측까지 점진적으로 듀티가 증가하는 패턴 구조체를 포함할 수 있다. 상기 회절 격자층의 제3 회절 영역은 일측에서 타측까지 점진적으로 듀티가 증가하는 패턴 구조체를 포함함으로써, 제3 회절 영역의 일측에서 타측까지 광 회절효율이 점진적으로 증가될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the third diffraction region of the diffraction grating layer may include a pattern structure in which duty gradually increases from one side to the other side. Since the third diffraction region of the diffraction grating layer includes a pattern structure having a duty gradually increasing from one side to the other side, light diffraction efficiency may be gradually increased from one side to the other side of the third diffraction region.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 패턴 구조체의 듀티는 패턴 구조체의 폭 및 패턴 구조체 간의 간격을 조절하여 제어할 수 있다. 예를 들면, 패턴 구조체의 간격을 동일하게 설정하고, 패턴 구조체의 폭을 점진적으로 증가시킴으로써, 패턴 구조체의 듀티를 증가시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the duty of the pattern structure may be controlled by adjusting the width of the pattern structure and the interval between the pattern structures. For example, the duty cycle of the pattern structures may be increased by setting the same intervals between the pattern structures and gradually increasing the widths of the pattern structures.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 패턴 구조체의 듀티는 0.1 이상 1.0 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제3 회절 영역에 포함되는 패턴 구조체의 듀티는 0.1 이상 1.0 이하일 수 있다. 상기 제3 회절 영역에 포함되는 패턴 구조체의 튜티를 전술한 범위로 조절함으로써, 회절 도광판에 적용하기에 용이한 광학 기재를 구현할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the duty of the pattern structure may be greater than or equal to 0.1 and less than or equal to 1.0. Specifically, the duty of the pattern structure included in the third diffraction region may be greater than or equal to 0.1 and less than or equal to 1.0. By adjusting the duty ratio of the pattern structure included in the third diffraction region to the above range, an optical substrate that can be easily applied to the diffraction light guide plate can be implemented.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 기재는 증강현실 디바이스용 회절 도광판 또는 가상현실 디바이스용 회절 도광판일 수 있다. 즉, 상기 광학 기재는 광굴절률 등의 광학적 물성이 우수함과 동시에 가볍기 때문에, 증강현실 디바이스용 회절 도광판 또는 가상현실 디바이스용 회절 도광판으로 적용이 용이한 장점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the optical substrate may be a diffraction light guide plate for an augmented reality device or a diffraction light guide plate for a virtual reality device. That is, since the optical substrate has excellent optical properties such as optical refractive index and is lightweight, it can be easily applied as a diffraction light guide plate for augmented reality devices or a diffraction light guide plate for virtual reality devices.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to explain the present invention in detail. However, embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention is not construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments herein are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
실시예Example 1 One
임프린팅용for imprinting 조성물의 제조 preparation of the composition
광반응성 단량체로서 (메트)아크릴레이트계 화합물인 dibenzo[b,d]furan-3-ylmethyl acrylate와 (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하는 (메트)아크릴레이트계 화합물인 dibenzo[b,d]furan-3,7-diylbis(methylene) diacrylate가 혼합된 M1082(Miwon specialty 社)를 준비하고, 광개시제로서 D1173, 불소계 계면활성제로서 F560(DIC 社), 무기 입자로서 지르코니아(ZrO2)를 준비하였다. 또한, 고비점 용매로서 끓는점이 250 ℃인 부틸 카비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate; BCA), 끓는점이 256 ℃인 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르 (Diethylene glycol dibutyl ether; DEGDBE) 및 끓는점이 275 ℃인 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 (Tetraethylene glycol dimethyl ether; TEGDME)를 준비하였다.M1082 (Miwon Specialty Co.), a mixture of dibenzo[b,d]furan-3-ylmethyl acrylate, a (meth)acrylate-based compound, and dibenzo[b,d]furan-3,7-diylbis(methylene) diacrylate, a (meth)acrylate-based compound containing two or more (meth)acrylate groups, was prepared as a photoreactive monomer, D1173 as a photoinitiator, F560 (DIC Co.) as a fluorine-based surfactant, and inorganic particles. Zirconia (ZrO 2 ) was prepared. In addition, butyl carbitol acetate (BCA) with a boiling point of 250 ° C., diethylene glycol dibutyl ether (DEGDBE) with a boiling point of 256 ° C., and tetraethylene glycol dimethyl ether (TEGDME) with a boiling point of 275 ° C. were prepared as high boiling point solvents.
이 때, M1082 자체만을 경화시킨 경화물은, 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 약 1.65이었다. 그리고, 상기 지르코니아(ZrO2)는 589 nm 파장에서의 광굴절률이 2.1이고 평균 직경이 8 nm이었다.At this time, the cured product obtained by curing only M1082 itself had a light refractive index of about 1.65 at a wavelength of 589 nm. In addition, the zirconia (ZrO 2 ) had an optical refractive index of 2.1 at a wavelength of 589 nm and an average diameter of 8 nm.
이후, 준비된 M1082, D1173, F560, 지르코니아, BCA, TEGDME, 및 DEGDE를 혼합하여 임프린팅용 조성물을 제조하였다.Thereafter, a composition for imprinting was prepared by mixing prepared M1082, D1173, F560, zirconia, BCA, TEGDME, and DEGDE.
이 때, 제조된 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 지르코니아의 함량은 약 32.5 중량부, BCA의 함량은 약 32.5 중량부, TEGDME의 함량은 약 5 중량부, DEGDE의 함량은 약 24.8 중량부, 광반응성 단량체(M1082)의 함량은 약 4 중량부, 계면활성제(F560)의 함량은 약 1 중량부, 광개시제(D1173)의 함량은 약 0.2 중량부이었다.At this time, with respect to 100 parts by weight of the prepared imprinting composition, the content of zirconia is about 32.5 parts by weight, the content of BCA is about 32.5 parts by weight, the content of TEGDME is about 5 parts by weight, the content of DEGDE is about 24.8 parts by weight, the content of photoreactive monomer (M1082) is about 4 parts by weight, the content of surfactant (F560) is about 1 part by weight, and the photoinitiator (D1173 ) was about 0.2 parts by weight.
광학 기재의 제조Manufacture of optical substrates
기재로서 두께가 0.8 mm인 SF1 유리(Shott 社)를 준비하고, 잉크젯 프린터(OJ-300, Unijet社)를 이용하여 상기 제조된 임프린팅용 조성물을 유리 기재 상에 약 1.5 ㎛의 두께로 도포하고, 80 ℃의 온도에서 약 10분 동안 열처리하여, 기재 상에 코팅층을 형성하였다. 이후, 미리 설정된 회절 격자 패턴이 음각된 몰드를 이용하여 코팅층의 표면에 임프린팅하였다. 이후, 상온에서 100 mw/cm2 이상의 세기를 가지는 자외선을 조사하여 상기 임프린팅용 조성물을 광경화시킴으로써, 기재 상에 회절 격자층이 구비된 광학 기재를 제조하였다.SF1 glass (Shott Co.) having a thickness of 0.8 mm was prepared as a substrate, and the prepared imprinting composition was applied on a glass substrate to a thickness of about 1.5 μm using an inkjet printer (OJ-300, Unijet Co.), and heat-treated at a temperature of 80 ° C. for about 10 minutes to form a coating layer on the substrate. Thereafter, a preset diffraction grating pattern was imprinted on the surface of the coating layer using an intaglio mold. Thereafter, the composition for imprinting was photocured by irradiating ultraviolet light having an intensity of 100 mw/cm 2 or more at room temperature to prepare an optical substrate having a diffraction grating layer on the substrate.
이 때 도 3을 참고하면, 제조된 광학 기재의 회절 격자층은, 패턴 구조체의 폭(d1)은 약 202.5 nm, 패턴 구조체 간의 간격(d2)는 약 405 nm, 패턴 구조체의 높이(h)는 약 200 nm, 패턴 구조체의 경사(Θ)는 약 35 ° 이었다.At this time, referring to FIG. 3, in the diffraction grating layer of the optical substrate prepared, the width (d1) of the pattern structure is about 202.5 nm, the interval (d2) between the pattern structures is about 405 nm, and the height (h) of the pattern structure is about 200 nm, and the inclination (Θ) of the pattern structure was about 35 °.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 광학 기재의 단면을 주사전자현미경을 이용하여 촬영한 사진이다. 도 5를 참고하면, 실시예 1에서 제조된 회절 격자층의 패턴 구조체 내에 무기 입자가 포함되는 것을 확인하였다. 5 is a photograph taken using a scanning electron microscope of a cross section of an optical substrate prepared in Example 1 of the present invention. Referring to FIG. 5 , it was confirmed that inorganic particles were included in the pattern structure of the diffraction grating layer prepared in Example 1.
즉, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 회절 격자층의 패턴 구조체에 무기 입자가 포함됨에 따라, 상기 회절 격자층을 포함하는 광학 기재는 589 ㎚ 파장에서 1.6 이상의 광굴절률을 용이하게 구현할 수 있음을 알 수 있다.That is, according to one embodiment of the present invention, as inorganic particles are included in the pattern structure of the diffraction grating layer, it can be seen that the optical substrate including the diffraction grating layer can easily implement an optical refractive index of 1.6 or more at a wavelength of 589 nm.
실시예Example 2 내지 2 to 실시예Example 4 4
하기 표 1과 같이 임프린팅용 조성물을 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 기재를 제조하였다.An optical substrate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition for imprinting was prepared as shown in Table 1 below.
실시예 2에서 광반응성 단량체로 사용한 HR 6042(Miwon specialty 社)는 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물인 비스플루오렌 디아크릴레이트와 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물인 2-페닐페녹시 에틸아크릴레이트가 6:4의 중량비로 혼합된 것이다. 이 때, HR 6042 자체만을 경화시킨 경화물은, 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 약 1.63이었다. HR 6042 (Miwon Specialty Co.) used as the photoreactive monomer in Example 2 is a mixture of bisfluorene diacrylate as a first (meth)acrylate-based compound and 2-phenylphenoxyethylacrylate as a second (meth)acrylate-based compound in a weight ratio of 6:4. At this time, the cured product obtained by curing only HR 6042 itself had a light refractive index of about 1.63 at a wavelength of 589 nm.
실시예 3 및 4에서는 광반응성 단량체로서 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물인 디페닐펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(DPHA, Sigma Aldrich 社)를 사용하였다. 이 때, 디페닐펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 자체만을 경화시킨 경화물은, 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 약 1.51이었다. 실시예 3 및 4는 광개시제로서 Irgacure 184(Sigma Aldrich 社)를 사용하였다.In Examples 3 and 4, diphenylpentaerythritol hexaacrylate (DPHA, Sigma Aldrich Co.), a first (meth)acrylate-based compound, was used as the photoreactive monomer. At this time, the cured product obtained by curing only diphenylpentaerythritol hexaacrylate itself had a light refractive index of about 1.51 at a wavelength of 589 nm. In Examples 3 and 4, Irgacure 184 (Sigma Aldrich Co.) was used as a photoinitiator.
(중량부)photoreactive monomer
(parts by weight)
(중량부)first solvent
(parts by weight)
(중량부)second solvent
(parts by weight)
(중량부)tertiary solvent
(parts by weight)
(중량부)inorganic particles
(parts by weight)
(중량부)Surfactants
(parts by weight)
(중량부)photoinitiator
(parts by weight)
(30)BCA
(30)
(8)TEGDME
(8)
(26.8)DEGDE
(26.8)
(30)ZrO 2
(30)
(1)F560
(One)
(0.2)D1173
(0.2)
(20)BCA
(20)
(10)TEGDME
(10)
(44.5)DEGDE
(44.5)
(20)ZrO 2
(20)
(1)F560
(One)
(0.2)D1173
(0.2)
(20)BCA
(20)
(10)TEGDME
(10)
(44.5)DEGDE
(44.5)
(20)ZrO 2
(20)
(1)F560
(One)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
(51)BCA
(51)
(40)ZrO 2
(40)
(0.1)F560
(0.1)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
비교예comparative example 1 내지 1 to 비교예comparative example 4 4
하기 표 2와 같이 임프린팅용 조성물을 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 기재를 제조하였다.An optical substrate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition for imprinting was prepared as shown in Table 2 below.
비교예 2는 용매로서 끓는점이 약 80 ℃인 메틸에틸케톤(MEK)을 사용하였고, 비교예 3은 상기 메틸에틸케톤과 끓는점이 약 117 ℃인 메틸이소부틸케톤(MIBK)을 사용하였으며, 비교예 4는 끓는점이 146 ℃인 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA)를 사용하였다.In Comparative Example 2, methyl ethyl ketone (MEK) having a boiling point of about 80 ° C was used as a solvent, in Comparative Example 3, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone (MIBK) having a boiling point of about 117 ° C were used in Comparative Example 4, propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) having a boiling point of 146 ° C was used.
(중량부)photoreactive monomer
(parts by weight)
(중량부)first solvent
(parts by weight)
(중량부)second solvent
(parts by weight)
(중량부)tertiary solvent
(parts by weight)
(중량부)inorganic particles
(parts by weight)
(중량부)Surfactants
(parts by weight)
(중량부)photoinitiator
(parts by weight)
(32.5)BCA
(32.5)
(5)TEGDME
(5)
(25.8)DEGDE
(25.8)
(32.5)ZrO 2
(32.5)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
(62.3)MEK
(62.3)
(32.5)ZrO 2
(32.5)
(1)F560
(One)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
(52.3)MIBK
(52.3)
(10)MEK
(10)
(32.5)ZrO 2
(32.5)
(1)F560
(One)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
(62.3)PGMEA
(62.3)
(32.5)ZrO 2
(32.5)
(1)F560
(One)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 of the outer and edge-center of the coating layer. 단차step 평가 evaluation
도 1을 참고하면, 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 비교예 4에서 제조된 코팅층의 외측부와 중앙부의 단차(a)를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Referring to FIG. 1 , the step (a) of the outer and central portions of the coating layers prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 was measured, and the results are shown in Table 3 below.
코팅층의 of the coating layer 임프린팅imprinting 공정 가능 대기시간 평가 Evaluate processable waiting time
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 비교예 4에서 제조된 코팅층을 상온(25 ℃) 및 차광 조건에서 보관하였고, 보관 시간에 따라 임프린팅 공정 가능 여부를 확인하여 임프린팅 공정 가능 대기시간을 평가하였다. 이 때, 임프린팅 공정 가능 여부 확인 시에 패턴이 모두 전사되는 경우에는 ○로 평가하고, 50% 이상 전사되는 경우에는 △로 평가하고, 50% 미만으로 전사되는 경우에는 X로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The coating layers prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were stored at room temperature (25 ° C.) and light-shielding conditions, and the imprinting process availability was evaluated by checking whether the imprinting process was possible according to the storage time. At this time, when checking whether the imprinting process is possible, when all the patterns are transferred, it is evaluated as ○, when more than 50% is transferred, it is evaluated as △, and when less than 50% is transferred, it is evaluated as X. The results are shown in Table 3 below.
(㎛)step
(μm)
2시간 (X)30 minutes (O) / 1 hour (△) /
2 hours (X)
표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 4에서 제조된 코팅층의 단차가 작은 것으로부터, 실시예 1 내지 4의 광학 기재는 광학적 물성이 우수한 것을 알 수 있었다. 또한, 코팅층의 장시간동안 임프린트 가능한 상태가 유지되는 것으로부터 공정성이 우수함을 알 수 있었다.As shown in Table 3, it was found that the optical substrates of Examples 1 to 4 had excellent optical properties because the coating layer prepared in Examples 1 to 4 had a small step difference. In addition, it can be seen that the fairness is excellent from the fact that the imprintable state of the coating layer is maintained for a long time.
이에 비하여, 계면활성제를 포함하지 않는 임프린팅용 조성물로 제조된 비교예 1의 코팅층은 단차가 크므로, 비교예 1의 광학 기재는 광학적 물성이 우수하지 않은 것을 알 수 있었다. 또한, 고비점 용매를 포함하지 않는 임프린팅용 조성물로 제조된 비교예 2 내지 4의 코팅층의 단차가 큰 것으로부터, 비교예 2 내지 4의 광학 기재의 광학적 물성이 우수하지 않은 것을 알 수 있었다. 뿐만 아니라, 코팅층의 임프린팅 공정가능 대기시간이 짧은 것으로부터 공정성이 좋지 않은 것을 알 수 있었다.In contrast, since the coating layer of Comparative Example 1 made of the composition for imprinting containing no surfactant had a large level difference, it was found that the optical substrate of Comparative Example 1 did not have excellent optical properties. In addition, it was found that the optical properties of the optical substrates of Comparative Examples 2 to 4 were not excellent because the coating layers of Comparative Examples 2 to 4 prepared with the imprinting composition not containing a high boiling point solvent had a large step difference. In addition, it was found that the fairness was poor because the waiting time available for the imprinting process of the coating layer was short.
따라서, 본 발명에 따른 광학 기재는 광학적 물성이 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 임프린팅용 조성물은 임프린팅이 가능한 공정 시간이 길 뿐만 아니라, 우수한 광학적 물성을 보유하는 광학 기재를 구현할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the optical substrate according to the present invention has excellent optical properties. In addition, it can be seen that the composition for imprinting according to the present invention not only takes a long process time for imprinting, but also realizes an optical substrate having excellent optical properties.
100: 기재
110: 코팅층
200: 회절 격자층
210: 패턴 구조체
300: 무기 입자
410: 제1 회절 영역
420: 제2 회절 영역
430: 제3 회절 영역100: substrate
110: coating layer
200: diffraction grating layer
210: pattern structure
300: inorganic particles
410 first diffraction region
420: second diffraction region
430 third diffraction region
Claims (16)
광개시제;
계면활성제;
끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 1종 이상 포함하는 고비점 용매; 및
589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.7 이상인 무기 입자;를 포함하며
상기 고비점 용매는 부틸 카비톨 아세테이트, 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르 또는 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 중 선택된 하나 이상인 것인,
임프린팅용 조성물.
a photoreactive monomer including a (meth)acrylate-based compound containing two or more (meth)acrylate groups;
photoinitiators;
Surfactants;
A high boiling point solvent containing at least one solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher; and
Inorganic particles having a light refractive index of 1.7 or more at a wavelength of 589 nm;
The high boiling point solvent is at least one selected from butyl carbitol acetate, diethylene glycol dibutyl ether or tetraethylene glycol dimethyl ether,
A composition for imprinting.
상기 광반응성 단량체의 경화물은 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.5 이상인 임프린팅용 조성물.
The method of claim 1,
The cured product of the photoreactive monomer has a light refractive index of 1.5 or more at a wavelength of 589 nm.
상기 무기 입자의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상 50 중량부 이하인 임프린팅용 조성물.
The method of claim 1,
The content of the inorganic particles is 10 parts by weight or more and 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the composition for imprinting.
상기 고비점 용매의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 30 중량부 이상 80 중량부 이하인 임프린팅용 조성물.
The method of claim 1,
The content of the high boiling point solvent is 30 parts by weight or more and 80 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the imprinting composition.
상기 광반응성 단량체의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 10 중량부 이하인 임프린팅용 조성물.
The method of claim 1,
The content of the photoreactive monomer is 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the composition for imprinting.
상기 계면활성제의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 2 중량부 이하인 임프린팅용 조성물.
The method of claim 1,
The content of the surfactant is 0.1 part by weight or more and 2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the composition for imprinting.
상기 무기 입자와 상기 광반응성 단량체의 중량비는 1:0.05 내지 1:0.4인 임프린팅용 조성물.
The method of claim 1,
A composition for imprinting wherein the weight ratio of the inorganic particles to the photoreactive monomer is 1:0.05 to 1:0.4.
상기 무기 입자와 상기 고비점 용매의 중량비는 1:1 내지 1:5인 임프린팅용 조성물.
The method of claim 1,
The composition for imprinting, wherein the weight ratio of the inorganic particles and the high boiling point solvent is 1:1 to 1:5.
상기 무기 입자의 직경은 25 nm 이하인 임프린팅용 조성물.
The method of claim 1,
A composition for imprinting wherein the inorganic particles have a diameter of 25 nm or less.
점도가 1 cps 이상 30 cps 이하인 임프린팅용 조성물.
The method of claim 1,
A composition for imprinting having a viscosity of 1 cps or more and 30 cps or less.
상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅 잉크인 임프린팅용 조성물.
The method of claim 1,
The composition for imprinting is an inkjet printing ink composition for imprinting.
상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 코팅층을 형성하는 단계;
임프린팅 공정을 이용하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 코팅층을 광경화시켜, 일면 상에 상기 회절 격자 패턴이 구비된 회절 격자층을 포함하는 광학 기재를 형성하는 단계;를 포함하는 광학 기재의 제조방법.
Applying the composition for imprinting according to claim 1 on a substrate;
heat-treating the composition for imprinting to form a coating layer;
forming a diffraction grating pattern on one surface of the coating layer using an imprinting process; and
Forming an optical substrate including a diffraction grating layer provided with the diffraction grating pattern on one surface by photocuring the coating layer; manufacturing method of an optical substrate including.
상기 도포하는 단계는 잉크젯 프린터를 이용하여 상기 임프린팅용 조성물을 상기 기재 상에 도포하는 것을 포함하는 광학 기재의 제조방법.
The method of claim 12,
The applying step comprises applying the composition for imprinting on the substrate using an inkjet printer.
상기 코팅층을 형성하는 단계는 상기 임프린팅용 조성물을 50 ℃ 이상 150 ℃ 이하의 온도에서 30 초 이상 30 분 이하의 시간 동안 열처리하는 것을 포함하는 광학 기재의 제조방법.
The method of claim 12,
The forming of the coating layer comprises heat-treating the composition for imprinting at a temperature of 50 ° C. or more and 150 ° C. or less for a time of 30 seconds or more and 30 minutes or less.
상기 광학 기재를 50 ℃ 이상 250 ℃ 이하의 온도에서 추가적으로 열처리하는 단계를 더 포함하는 광학 기재의 제조방법.
The method of claim 12,
Method for manufacturing an optical substrate further comprising the step of additionally heat-treating the optical substrate at a temperature of 50 ° C. or more and 250 ° C. or less.
상기 광학 기재는 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.6 이상인 광학 기재의 제조방법.The method of claim 12,
The method of manufacturing an optical substrate having an optical refractive index of 1.6 or more at a wavelength of 589 nm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180139937A KR102560728B1 (en) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | Imprinting composition and manufacturing method of optical substrate using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180139937A KR102560728B1 (en) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | Imprinting composition and manufacturing method of optical substrate using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200056065A KR20200056065A (en) | 2020-05-22 |
| KR102560728B1 true KR102560728B1 (en) | 2023-07-27 |
Family
ID=70914128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180139937A KR102560728B1 (en) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | Imprinting composition and manufacturing method of optical substrate using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102560728B1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009191172A (en) | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Daicel Chem Ind Ltd | Curable resin composition for nano-imprint |
| WO2010095390A1 (en) | 2009-02-18 | 2010-08-26 | サンアプロ株式会社 | Photosensitive resin composition |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101463849B1 (en) * | 2006-09-27 | 2014-12-04 | 후지필름 가부시키가이샤 | Curable composition for optical nanoimprint lithography and pattern forming method using the same |
| JP5952040B2 (en) * | 2012-03-15 | 2016-07-13 | 東京応化工業株式会社 | Film-forming composition for optical imprint and method for producing optical member |
| KR20160125792A (en) | 2015-04-22 | 2016-11-01 | 변달석 | Photocurable resin composition including high boiling point solvent and color photoresist using the same |
-
2018
- 2018-11-14 KR KR1020180139937A patent/KR102560728B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009191172A (en) | 2008-02-14 | 2009-08-27 | Daicel Chem Ind Ltd | Curable resin composition for nano-imprint |
| WO2010095390A1 (en) | 2009-02-18 | 2010-08-26 | サンアプロ株式会社 | Photosensitive resin composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20200056065A (en) | 2020-05-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5037243B2 (en) | Interfacial binder, resist composition containing the interfacial binder, laminate for forming a magnetic recording medium having a layer comprising the interfacial binder, a method for producing a magnetic recording medium using the interfacial binder, and Magnetic recording medium manufactured by the manufacturing method | |
| KR100802891B1 (en) | Method for the preparation of photochromic film or plate | |
| US10494295B2 (en) | Anti-reflection coating | |
| KR102381307B1 (en) | Photocurable resin composition | |
| US20120177928A1 (en) | Hydrophilic and self cleaning uv nano-epoxy/acrylate cationic hybrid coating compositions for transparent polymeric materials, methods for forming coated transparent polymeric materials using such coating compositions, and coated transparent polymeric materials | |
| EP3385067A2 (en) | Method for producing optical component having a processed pattern | |
| TW201722702A (en) | Segmented transfer tape and method of making and use thereof | |
| KR102560728B1 (en) | Imprinting composition and manufacturing method of optical substrate using the same | |
| TW202028794A (en) | Resin composition, optical fiber and method for manufacturing optical fiber | |
| WO2014069160A1 (en) | Coating material, optical coating film, and optical element | |
| KR20120069565A (en) | Photocurable resin composition for printing process | |
| CN111019422B (en) | Antifogging coating and method | |
| KR102561394B1 (en) | Composition for forming optical substrate and optical substrate comprising cured product thereof | |
| KR101998111B1 (en) | Photonic crystal film, and method of manufacturing the same, and anti-counterfeiting product using the same | |
| KR102563408B1 (en) | Composition for forming optical substrate and optical substrate comprising cured product thereof | |
| KR102502398B1 (en) | Composition for forming hard coating and hard coating film using the same | |
| KR101779208B1 (en) | Curable resin composition | |
| KR20190061628A (en) | A composition for shielding a waveguide edge with excellent adhesion | |
| JP5028819B2 (en) | Manufacturing method of color filter | |
| JP2019112484A (en) | Active energy ray-curable resin composition, decorative sheet, and molded product | |
| KR102022389B1 (en) | Method of forming solid pattern for lens cover using high refractive index material | |
| KR20210039664A (en) | High refractive coating compositions, diffractive light guide plates, and optical laminates | |
| KR20150024355A (en) | Jet printing ink absorbing layer | |
| KR102655508B1 (en) | Hard-coating composition, hard-coating film and method for preparating the hard-coating film | |
| WO2022196408A1 (en) | Photocurable composition and pattern formation method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |