KR20020077152A - 약한 반사색이 있는 반사방지 기판 - Google Patents

약한 반사색이 있는 반사방지 기판 Download PDF

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Abstract

기재를 갖는, 반사방지 기판이 제공되고; 반사방지층은 높은 굴절율 층(1.6 내지 1.8 범위의 굴절율을 가짐) 및 낮은 굴절율 층(1.3 내지 1.5 범위의 굴절율을 가짐)을 포함하며, 두 개의 굴절율 층은 이 순서로 기재 표면의 한 면에 배치되며; 반사방지층은 기재의 나머지 면에 배치된 낮은 굴절율 층(1.4 내지 1.5 범위의 굴절율을 가짐)을 포함한다. 반사방지 기판은 우수한 반사방지 성능을 나타내며, 반사광의 약한 간섭색을 가지고 반점 패턴이 거의 없는 스크린 영상을 제공할 수 있다.

Description

약한 반사색이 있는 반사방지 기판{ANTIREFLECTION SUBSTRATE WITH WEAK REFLECTIVE COLOR}
[발명이 속하는 기술분야]
본 발명은 반사방지 기판에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 약한 반사 간섭색을 갖는 반사방지 기판에 관한 것이다.
[종래 기술]
기판의 기재상에 반사방지층을 갖는 반사방지 기판은 광학 분야에서 널리 사용되어 왔다. 예를 들어, 기재 및 기재의 표면상에 배치된 낮은 굴절율 층으로 구성되는 반사방지층으로 구성되는 반사방지 기판, 및 기재 및 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층으로 구성되며 이 순서로 기재의 표면에 적층되는 반사방지층으로 구성되는 반사방지 기판이 공지되어 있다. 여기서 사용되는 높은 굴절율 층은 기재의 굴절율보다 더 높은 굴절율을 갖는 층이며, 여기서 사용되는 낮은 굴절율 층은 높은 굴절율 층의 굴절율보다 더 낮은 굴절율을 갖는 층이다. 2 개의 층, 즉 높은 굴절율 및 낮은 굴절율 층으로 구성되는 반사방지층은 단독 단위에서 반사방지 성능을 제공한다. 높은 굴절율 및 낮은 굴절율 층의 두께는 굴절율(n)에 두께(d)를 곱하여 수득되는 층의 광학 필름 두께(n ×d)가 가시광 파장(λ)의 약 1/4 배(λ/4) 또는 약 1/2 배(λ/2)가 되도록 일반적으로 각각 조정된다.
2 개의 높은 굴절율 및 낮은 굴절율 층으로 구성되는 반사방지층은 반사방지 성능은 우수하지만, 반사방지층이 강한 반사 간섭 색을 갖는다는 문제점이 있다고공지되어 있다. 즉 가시광의 특정 파장(λ)에서의 반사율이 두 층 사이의 증가된 굴절율 차와 함께 감소하면서, 동시에 상기 파장(λ)외의 파장을 갖는 가시광선의 반사율이 증가하여, 반사되는 빛이 간섭하고 반사방지층이 파랑색 또는 보라색으로 강하게 착색되어, 스크린 영상 등이 고유의 색과 다른 색을 가는 것처럼 보이게 한다는 문제점을 야기시킨다. 게다가, 그러한 강한 반사 간섭 색은 층의 두께의 약간의 변화와 함께, 반사 간섭 색이 적색에서 보라색 또는 한층 파랑색으로 변한다는 또다른 문제점을 야기시킨다. 그러한 간섭색의 변화로 인해, 스크린 영상 등은 불규칙한 색상의 반점 패턴을 가지며 추한 외관을 갖는 것처럼 보인다. 반면, 하나의 낮은 굴절율 층으로 구성되는 반사방지층은 중간색의 약한 반사 간섭 색상을 가지지만, 반사방지층이 반사방지 성능이 열등하다.
[발명의 개요]
본 발명의 발명자들은 우수한 반사방지 성능을 나타낼 뿐만 아니라 감소된 간섭색을 갖는 반사방지 기판의 개발에 대한 연구를 수행하였다. 그 결과, 본 발명자들은 기재, 낮은 굴절율 층을 갖는 반사방지층 및 높은 굴절율 및 낮은 굴절율 층을 갖는 반사방지층을 포함하는 반사방지 기판은 약한 간섭색을 갖는 우수한 반사방지 성능을 갖는 반사방지 기판을 만들 수 있다는 것을 발견하였다. 본 발명은 이 발견을 기초로 하여 달성되었다.
본 발명은 하기를 포함하는 반사방지 기판을 제공한다;
기재;
1.6 내지 1.8 의 범위의 굴절율을 갖는 높은 굴절율 층 및 1.3 내지 1.5 범위의 굴절율을 갖는 낮은 굴절율 층을 포함하며, 이 두 층은 이 순서로 기재의 한쪽 표면상에 배치되는 반사방지층; 및
1.4 내지 1.5 범위의 굴절율을 갖는 낮은 굴절율 층을 포함하고, 기재의 나머지 표면에 배치되는 반사방지층.
도 1 은 본 발명의 예시적 반사방지 기판의 개략적인 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 전체 반사방지 기판의 반사 스펙트럼이다(실시예 1 참조).
도 3 은 높은 굴절율 및 낮은 굴절율 층을 포함하는 반사방지층의 반사 스펙트럼이며, 반사방지층은 본 발명의 반사방지 기판에 제공된다(실시예 1 참조)
도 4 는 낮은 굴절율 층을 포함하는 반사방지층의 반사 스펙트럼이며, 반사방지층은 본 발명의 반사방지 기판에 제공된다(실시예 1 참조).
도 5 는 기판의 양쪽 표면상에 높은 굴절율 및 낮은 굴절율 층을 갖는 전체 반사방지 기판의 반사 스펙트럼이다(비교예 1 참조).
도 6 은 높은 굴절율 및 낮은 굴절율 층을 갖는 반사방지층의 반사 스펙트럼이며, 반사방지층은 반사방지 기판에 제공된다(비교예 1 참조).
도 7 은 기판의 양쪽 표면상에 낮은 굴절율 층을 갖는 전체 반사방지 기판의 반사방지 스펙트럼이다(비교예 2 참조).
도 8 은 낮은 굴절율 층을 갖는 반사방지층의 반사방지 스펙트럼이며, 반사방지층은 반사방지 기판에 제공된다(비교예 2 참조).
본 발명의 반사방지 기판은 하기를 포함한다:
기재;
높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층을 포함하며, 이 두 층은 이 순서로 기재의 한쪽 표면상에 배치되는 반사방지층; 및
낮은 굴절율 층을 포함하고, 기재의 나머지 표면에 배치되는 반사방지층.
상기 설명에서처럼, 여기서 사용되는 높은 굴절율 층은 높은 굴절율 층과 함께 사용되는 기재의 굴절율보다 더 높은 굴절율을 갖는 층이며, 여기서 사용되는 낮은 굴절율 층은 낮은 굴절율 층과 함께 사용되는 높은 굴절율 층의 굴절율보다 더 낮은 굴절율을 갖는 층이다.
본 발명에서 사용되는 기재는 임의의 통상의 기재일 수 있으며, 기재의 재료는 제한되지 않는다. 예를 들어, 기재는 유리로 만들어진 것과 같은 무기 기재 또는 수지로 만들어진 것과 같은 유기 기재일 수 있다. 유기 기재용 수지의 예로는 아크릴 수지, 폴리스티렌 수지, 스티렌-아크릴 공중합체 수지, 폴리카르보네이트 수지 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지와 같은 폴리에스테르 수지 및 트리아세틸 셀룰로스와 같은 셀룰로스 수지를 포함한다. 기재는 투명할 수 있고/투명할 수 있거나 안료 또는 염료와 같은 착색제로 염색될 수 있다. 게다가, 기재는 산화방지제 및 자외선 흡수제와 같은 첨가제를 함유할 수 있다. 기재의 형태는 제한되지 않지만, 플레이트-형 또는 필름-형 일 수 있다. 기재는 평평한 표면; 엠보싱 마무리에 의해 형성될 수 있는 미세한 크기의 함몰부 및 돌출부가 있는 표면; 또는 오목 렌즈 또는 볼록 렌즈와 같은 오목 또는 볼록 표면을 가질 수 있다. 기재의 두께는 제한되지 않지만, 약 0.5 mm 내지 약 20 mm 범위(플레이트 형 기재의 경우)일 수 있거나 약 0.01 mm 내지 약 0.8 mm 범위(필름-형 기재의 경우)일 수 있다.
그러한 기재 상에, 본 발명에서 사용되는 반사방지층(하기에서 설명됨)이 직접적으로 제공될 수 있다. 대안적으로, 반사방지층은 그들 사이에 반사방지층 외의 하나 이상의 층을 갖는 기재상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 경화 코트 층(또는 내찰상성(耐擦傷性)층)이 기재의 하나 이상의 표면에 제공된 후, 본 발명에서 사용되는 반사방지층이 경화 코트층 상에 중첩된다. 경화 코트 층의 배치는 그 위에 제공된 반사방지층의 부착을 개선하여, 반사방지층이 기재로부터 박리되는 것을 방지하며, 또한 반사방지층의 내찰상성을 개선한다. 경화 코트 층의 두께는 약 1 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 범위일 수 있다. 경화 코트층의 두께가 너무 작을 때, 경화 코트 층의 성능, 예를 들어 표면 경도의 개선이 불충분할 수 있으며 수득되는 반사방지 기판의 반사율이 설계된 반사율과는 동떨어질 수 있다. 반면, 경화 코트 층의 두께가 너무 클 때, 파손 또는 크랙킹과 같은 결함이 경화 코트 층에서 쉽게 발생한다.
본 발명에서 사용되는 경화 코트 층은 산화방지제, 안정화제, 착색제, 중합 개시제 및 레벨링제와 같은 다양한 종류의 첨가제를 함유할 수 있다. 게다가, 경화 코트 층은 전도성 미립자 및/또는 계면활성제를 함유하여, 정전기방지 특성을 제공할 수 있다. 더더욱, 경화 코트 층은 기타 첨가제 및 미립자 등을 함유하여, 다양한 물리적 특성을 개선할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 경화 코트 층은 공지된 방법으로 수득될 수 있다. 예를 들어, 경화성 화합물 및 용매를 포함하는 경화 코트제가 기재의 표면에 도포되어 층이 형성된 후 층이 건조되고 경화되어, 경화 코트 층을 제공한다.
본 발명의 반사방지 기판은 그들 사이의 반사방지층 외의 하나 이상의 층(예:경화 코트 층)과 함께 기재상에 직접 또는 간접적으로 배치된 반사방지층을 포함한다. 반사방지층 중의 하나는 하나 이상의 층을 포함하며 기재의 한쪽 표면에 배치된다. 또다른 반사방지층은 서로 다른 굴절율을 갖는 복수의 층을 포함하며, 기재의 나머지 표면에 배치된다.
본 발명에서, 둘 이상의 층, 즉 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층은 이 순서로 기재의 한쪽 표면에 배치되어 그 위에 하나의 반사방지층을 제공한다. 높은 굴절율 층은 1.6 내지 1.8 범위의 굴절율을 가질 수 있으며, 양 끝 값도 포함된다. 높은 굴절율 층은 경화성 화합물 및 용매를 포함하는 용액을 기재상에 도포한 후, 건조하여 용매를 제거하고, 그 후 경화시켜 결과적인 층을 제조하는 방법에 의해 기재상에 배치될 수 있다. 높은 굴절율 층을 제조하기 위한 용액은 용매, 및 굴절율이 상기 1.6 내지 1.8 범위인 층을 제공할 수 있는 중합성 화합물을 함유하는 용액; 용매, 중합성 화합물 및 1.6 이상의 굴절율을 갖는 입자를 함유하는 용액; 또는 상기 용액들의 혼합물일 수 있다.
굴절율이 상기 1.6 내지 1.8 범위인 층을 제공할 수 있는 중합성 화합물의 예로는 방향족 환, 황 원자, 브롬 원자 등을 갖는 중합성 유기 화합물을 포함한다. 상세하게는, 중합성 화합물의 예로는 트리브로모페닐메타크릴레이트, 비스(4-메타크릴로일티오페닐)술파이드 등일 수 있다. 중합성 화합물은 단독으로 또는 그들의 조합인 혼합물로서 사용될 수 있다. 게다가, 중합성 화합물은 중합성 화합물의 굴절율보다 더 낮은 굴절율을 가지며 높은 가교성을 갖는 화합물이 함께 사용되어, 수득되는 층을 강화하고/강화하거나 소정의 굴절율을 가지도록 조정될 수 있다. 상대적으로 낮은 굴절율을 갖는 그러한 가교성 화합물의 예로는 둘 이상의 중합성 관능기를 갖는 화합물을 포함할 수 있다. 상세하게는, 그러한 가교성 화합물의 예로는 둘 이상의 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 화합물, 예를 들어 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일옥시기로부터 선택된 둘 이상의 기를 갖는 다관능성 아크릴레이트(또는 메타-아크릴레이트) 화합물; 및 알콕시 실란 화합물, 할로게노실란 화합물, 아실옥시실란 화합물 및 실라잔 화합물과 같은 유기규소 화합물일 수 있다.
1.6 이상의 굴절율을 갖는 입자의 예로는 티타늄 옥사이드 입자, 틴 옥사이드 입자, 안티모니 옥사이드 입자, 인듐 옥사이드 입자, 지르코늄 옥사이드 입자, 아연 옥사이드 입자 등과 같은 무기 입자를 포함한다. 입자는 단독으로 또는그들의 조합인 혼합물로서 사용될 수 있다. 입자는 바람직하게는 1.8 이하의 굴절율을 갖는다. 상기에서 설명된 것처럼, 그러한 입자는 중합성 화합물 및 선택적인 가교성 화합물과 함께 사용되어 높은 굴절율 층을 위한 용액을 제공할 수 있으며, 이 용액은 기재 상에/위에 도포되고, 건조 및 경화된다.
높은 굴절율 층을 위한 용액에 함유되는 용매는 용매가 도포되는 기재의 특성 및 수득되는 층을 경화시키는 조건에 따라 선택될 수 있다. 높은 굴절율 층의 두께는 바람직하게는 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.5 ㎛ 범위일 수 있으며, 양 끝값도 포함된다. 두께가 너무 작거나 너무 클 때, 높은 굴절율 층은 양호한 반사방지 성능을 달성하는 것이 어려워지는 경향이 있다.
본 발명의 반사방지 기판은 둘 이상의 낮은 굴절율 층을 갖는다. 1.3 내지 1.5 범위(양 끝값이 포함됨)의 굴절율을 가질 수 있는, 낮은 굴절율 층 중의 하나는 상기 설명된 높은 굴절율 층이 배치되어진 기재의 한쪽 표면 상에 중첩된다. 1.4 내지 1.5 범위(양 끝값이 포함됨)의 굴절율을 가질 수 있는, 또다른 낮은 굴절율 층은 기재의 나머지 표면에 배치된다. 상기 설명된 경화 코트 층이 낮은 굴절율 층 및 기재 사이에 제공될 수 있다. 서로 기재의 반대면에 배치되는, 이들 낮은 굴절율 층은, 상기 층들이 각각 상기 설명된 굴절율을 갖는 한, 즉 1.3 내지 1.5 범위의 굴절율 및 1.4 내지 1.5 범위의 굴절율을 갖는 한, 둘다 동일한 재료로 만들어질 수 있거나 또는 상이한 종류의 재료로 만들어질 수 있다. 낮은 굴절율 층 모두는 바람직하게는 1.45 이하의 굴절율을 갖는다.
낮은 굴절율 층은 각각 1.3 내지 1.5 범위 또는 1.4 내지 1.5 범위의 굴절율의 수지를 포함하는 필름이 기재 상에/위에 부착되는 방법에 의해, 또는 그러한 수지를 포함하는 코팅 용액이 도포된 후 기재 상에서/위에서 건조되는 방법에 의해 배치될 수 있다. 수지의 예로는 그들의 단량체 단위내에 불소 원자를 갖는 수지를 포함한다. 상세하게는, 수지의 예로는 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체, 퍼플루오로폴리에테르 등을 포함한다.
대안적으로, 낮은 굴절율 층은 중합성 또는 경화성 화합물 및 용매를 포함하는 용액을 기재 상에/위에 도포한 후 건조하여 용매를 제거하고, 그 후 경화시켜 결과적인 층(들)을 제조하는 방법에 의해 배치될 수 있다. 낮은 굴절율 층을 위한 용액은 용매, 굴절율이 1.3 내지 1.5 범위 또는 1.4 내지 1.5 범위인 층을 제공할 수 있는, 중합성 또는 경화성 화합물을 함유하는 용액; 용매, 중합성 또는 경화성 화합물 및 1.5 이하(바람직하게는 1.3 내지 1.4 의 굴절율을 갖는 입자, 양 끝값 포함)의 굴절율을 갖는 입자를 함유하는 용액; 또는 상기 용액의 혼합물일 수 있다.
굴절율이 1.3 내지 1.5 범위 또는 1.4 내지 1.5 범위인 층을 제공할 수 있는 중합성 또는 경화성 화합물의 예로는 중합성 관능기 및 불소 원자를 갖는 유기규소 화합물 및 유기 화합물을 포함한다. 중합성 관능기 및 불소 원자를 갖는 유기 화합물의 예로는 2-(퍼플루오로부틸)에틸아크릴레이트, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸아크릴레이트, 2-(퍼플루오로부틸)에틸메타크릴레이트, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸메타크릴레이트, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸트리메톡시실란, 2-(퍼플루오로프로필)에틸트리메톡시실란 등을 포함한다. 유기규소 화합물의 예로는 알콕시실란 화합물, 아실옥시실란 화합물, 할로게노실란 화합물, 실라잔 화합물 등을 포함한다. 유기규소 화합물은 알킬기, 아릴기, 비닐기, 알릴기, 아크릴로일옥시기, 메타-아크릴로일옥시기, 및 에폭시기, 아미노기 및 메르캅토기와 같은 치환기를 가질 수 있다. 경화성 유기규소 화합물의 예로는 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, γ-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴로일옥시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리메톡시실란 및 γ-글리시드옥시프로필메틸디메톡시실란과 같은 알콕시실란 화합물; 테트라클로로실란 및 메틸트리클로로실란과 같은 할로게노실란 화합물; 헥사메틸디실라잔과 같은 실라잔 화합물 등을 포함한다.
중합성 또는 경화성 화합물은 단독으로 또는 그들의 조합인 혼합물로서 사용될 수 있다. 게다가, 중합성 또는 경화성 화합물은 낮은 굴절율을 갖는 층을 제조하기 위하여, 중합성 또는 경화성 화합물의 굴절율보다 더 큰 굴절율 및 높은 가교성을 갖는 화합물과 함께 사용되어, 수득되는 층을 강화하고/강화하거나 바람직한 굴절율을 갖도록 조정할 수 있다. 높은 굴절율을 갖는 그러한 가교성 화합물의 예로는 둘 이상의 중합성 관능기를 갖는 화합물을 포함할 수 있으며, 이것은 높은 굴절율 층을 제조하기 위하여 사용되는 것과 동일할 수 있다.
1.5 이하의 굴절율을 갖는 입자의 예로는 실리콘 옥사이드 입자, 마그네슘 플루오라이드 입자등을 포함한다. 입자는 단독으로 또는 이들의 조합인 혼합물로서 사용될 수 있다. 상기에서 설명된 것처럼, 그러한 입자는 중합성 및/또는 가교성 화합물과 함께 사용되어, 낮은 굴절율 층을 위한 용액을 제공할 수 있으며, 이 용액은 적합한 표면상에 도포되어, 이어서 건조되고 경화된다.
낮은 굴절율 층을 위한 용매는 용매가 도포되는 기재의 특성 및 수득되는 층의 경화 조건에 따라 선택될 수 있다. 두개의(하나는 높은 굴절율 층과 동일한 기재의 표면에 배치될 수 있는 것이며, 나머지는 높은 굴절율 층이 있는 기재의 반대편 표면에 배치될 수 있는 것임) 낮은 굴절율 층의 두께는 바람직하게는 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.5 ㎛ 범위이며, 양 끝값이 포함된다. 두께가 너무 작거나 너무 클 경우, 낮은 굴절율 층은 양호한 반사방지 성능을 달성하기 어려운 경향이 있다.
경화 코트 층의 두께, 높은 굴절율 층의 두께, 높은 굴절율 층의 상에/위에 배치된 낮은 굴절율 층의 두께 및 높은 굴절율 층이 있는 기재의 반대편 표면에 배치된 낮은 굴절율 층의 두께와 같은 각각의 두께는 대응하는 층의 가장 낮은 반사율을 나타내는 파장으로부터 측정될 수 있으며, 그 층은 개별적으로 배치될 수 있다. 대안적으로, 두께는 특정 파장 범위, 예를 들어 400 nm 내지 800 nm 에서 각 층의 반사 스펙트럼으로부터 측정될 수 있다.
상기에서 설명된 것처럼, 본 발명의 반사방지 기판은, 기재와 높은 굴절율 층 사이의 경화 코트 층과 같은 선택적인 층과 함께, 기재의 한쪽 표면에 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층을 이 순서로 포함하는 반사방지층을 가지며, 기재의 나머지 표면에 그들 사이의 경화 코트 층과 같은 선택적인 층과 함께, 낮은 굴절율 층을 포함하는 반사방지층을 갖는다. 본 발명은 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층을 포함하는 반사방지층이 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층 사이에 큰 굴절율의 차이를 가질 때 특히 이점을 갖는다. 예를 들어, 반사방지층이 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층 사이의 큰 굴절율의 차이를 가질 때, 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층을 갖는 반사방지층을 포함하는 반사방지 기판은 반사 간섭광의 색상 변화를 야기시켜, 스크린 영상이 불규칙한 색상의 반점 패턴을 갖는 것처럼 보인다는 것이 공지되어 있다. 그러나, 반사방지 기판이 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층을 포함하는 반사방지층을 가지더라도, 본 발명의 반사방지 기판은 반사 간섭광의 색상 변화를 거의 일으키지 않으며, 스크린 영상이 불규칙한 색상의 반점 패턴을 갖는 것을 방지한다. 상세하게는, 높은 굴절율 및 낮은 굴절율 층 사이의 굴절율의 차이가 0.25 이상일 때, 이점이 더욱 효과적일 수 있으며, 굴절율의 차이가 0.26 이상일 경우 가장 효과적일 수 있다.
기재 상에/위에 배치된 하나의 낮은 굴절율 층 및 이와 반대면 (기재의 반대 표면)에 배치된 나머지 낮은 굴절율 층이 동일한 재료로 만들어진 경우, 높은 굴절율 층이 기재의 한쪽 표면상에 배치된 후, 낮은 굴절율 층을 제조하기 위한 용액을 그 기재의 양쪽 표면에 도포하고, 이어서 건조 및 경화하는 방법에 의해 두 개의 낮은 굴절율 층이 배치될 수 있다. 두개의 낮은 굴절율 층이 서로 다른 재료로 만들어진 경우, 높은 굴절율 층이 기재의 한쪽 표면상에 배치된 후, 낮은 굴절율층을 제조하기 위한 다른 종류의 용액을 각각 기재의 각 면에 도포하고, 이어서 건조 및 경화하는 방법에 의해 낮은 굴절율 층이 배치될 수 있다. 대안적으로, 상기에 설명된 것처럼, 하나 또는 두개의 낮은 굴절율 층(들)이 수지 필름 등으로부터 제조될 수 있다.
경화 코트 층, 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층을 제조하기 위한 용액은 마이크로그라비어 코팅 방법, 롤 코팅 방법, 딥(dip) 코팅 방법, 스핀 코팅 방법, 다이 코팅 방법, 스프레이 코팅 방법 및 플로우 코팅 방법과 같은 공지된 방법으로 기재 상에/위에 도포될 수 있다. 높은 굴절율 층 및/또는 낮은 굴절율 층이 중합성 화합물 및/또는 경화성 화합물을 포함하는 용액을 사용하여 제조될 때, 층은 용액이 도포된 후 건조 및 경화에 의해 완성된다. 경화를 위한 방법은 높은 굴절율 및 낮은 굴절율 층을 제조하기 위한 용액의 종류에 따라 선택될 수 있다. 경화 방법의 예로는 가시광선, 자외선, 전자 빔 등으로 조사하는 방법 및 가열 방법을 포함한다. 높은 굴절율 층의 경화는 낮은 굴절율 층을 위한 용액이 도포되고 그 위에서 건조되기 전에 수행되거나, 높은 굴절율 층을 위한 용액이 도포되고 건조된 후 낮은 굴절율 층을 위한 용액이 도포되고 건조된 후, 낮은 굴절율 층이 경화되는 것과 동시에 수행될 수 있다.
이제 도 1 을 참조하여, 본 발명의 예시적 반사방지 기판이 하기와 같이 설명되며, 이것은 본 발명의 범주를 제한하려는 것은 아니다. 도 1 은 본 발명의 예시적 반사방지 기판의 개략적인 단면도이다. 이 예에서, 기재 (11) 의 한쪽 표면상에, 높은 굴절율 층 (21) 및 낮은 굴절율 층 (22)가 이 순서로 적층되어 반사 방지층 (20) 을 제조하고, 한편 기재 (11) 의 나머지 표면상에 낮은 굴절율 층 (25) 가 단독으로 배치되어 또다른 반사방지층을 제조한다. 기재 (11) 은 유리 플레이트 또는 수지 플레이트일 수 있다. 기재 (11)의 양쪽 표면상에 경화 코트 층 (12), (12)가 배치된다. 경화 코트 층 (12), (12) 는 바람직하게는 기재 (11) 의 양쪽 표면에 제공되지만, 이것은 필수적인 것은 아니다. 어떠한 경화층도 제공되지 않을 수 있으며, 또는 경화층 (12) 는 기재 (11) 의 한쪽 표면상에만 제공될 수 있다. 높은 굴절율 층 (21) 은 1.6 내지 1.8 의 굴절율을 가지며, 낮은 굴절율 층 (22) 는 1.3 내지 1.5의 굴절율을 가지고, 낮은 굴절율 층 (25) 는 1.4 내지 1.5 의 굴절율을 갖는다.
상기에서 설명된 것처럼, 본 발명의 반사방지 기판은 우수한 반사방지 성능을 나타내며, 반사광의 약한 간섭 색을 가지고, 반사광의 반점 패턴이 거의 없는 스크린 영상을 제공할 수 있다. 따라서, 반사방지 기판은 프로젝션 텔레비젼의 전방 패널, 플라즈마 디스플레이의 전방 패널 및 액정 디스플레이의 최외각 전방 패널의 구성원과 같은 디스플레이 적용; 광학 렌즈, 대물 렌즈 및 반사경과 같은 광학 부품; 쇼 윈도우 유리 등의 용도에 유용하다.
명세서, 청구항, 도면 및 요약서를 나타내는, 2001 년 3월 29일자로 출원된 일본 특허 출원 제 2001-96094 호의 전체 명세서가 전체적으로 참조로서 여기에 삽입된다.
본 발명에서 설명되어진 것처럼, 동일한 것이 많은 방식으로 변화될 수 있음이 명백할 것이다. 그러한 변화는 본 발명의 취지 및 범주내로서 간주되며, 당업자에게 명백한 그러한 모든 개질은 하기 청구항의 범주내에 있는 것으로 의도된다.
본 발명은 하기 실시예에 의해 더욱 상세히 설명되며, 이것은 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
실시예 및 비교예에서 특별히 기재되어 있지 않다면, 물질의 양은 중량부로 표시됨을 주목해야 한다. 실시예 또는 비교예에서 수득된 반사방지 기판의 반사 스펙트럼 및 반사방지 기판에 배치된 반사방지층의 반사 스펙트럼은 하기의 방법에 의해 측정되었다:
반사방지 기판의 표면상에 후면 처리를 수행하며, 그 표면은 측정되는 반사방지층이 배치되는 (반사방지 기판의) 표면의 반대면이다. 후면 처리 후, 반사방지층의 절대 정반사 스펙트럼을 자외선-가시광선 분광분석계 "UV-3100"(Shimadzu Corporation 제조)를 사용하여 5°의 입사각에서 측정하였다. 상기 설명된 후면 처리는 반사방지 기판의 (처리되는) 표면을 스틸 울(steel wool)로 조면화한 후, 검정색 페인트를 그 위에 도포하고, 그 후 페인트가 덮여진 조면화된 표면을 건조하는 방식에 의해 수행되었다. 반면, 반사방지 기판의 양쪽 표면에 배치된 반사방지층을 포함하는, 전체 반사방지 기판의 절대 정반사 스펙트럼은 후면 처리를 수행하지 않고 상기 분광분석계를 사용하여 5°의 입사각에서 측정하였다. 이렇게 수득된 절대 정반사 스펙트럼은 실시예 또는 비교예에서 반사방지 기판 및 반사방지층의 반사 스펙트럼으로서 사용된다.
실시예 1
(1) 경화 코트 층의 배치
전도성 입자를 포함하는 경화 코트제(Sumitomo Osaka Cement K.K. 에 의해 제조된 "Sumicefine R-311") 53.6 중량부 속으로, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(Shin-Nakamura Kagaku K.K. 에 의해 제조된 "NK Ester A9530") 6.9 부, 메틸에틸케톤 10.8 부 및 디아세톤 알콜 24.2 부를 첨가 및 혼합하여 경화 코트제를 제조하였다. 이렇게 제조된 경화 코트제를 2 mm 의 두께를 갖는 아크릴 수지 플레이트(Sumitomo Chemical Co., Ltd. 에 의해 제조된 "Sumipecks E")의 양쪽 표면에 딥(dip) 코팅 방법에 의해 50 cm/min의 당김 속도로 도포하고, 40 ℃에서 10 분간 건조하고 자외선으로 조사하여, 경화 코트층을 배치했다.
(2) 높은 굴절율 층의 배치
양쪽 표면상에 경화 코트층을 갖는 아크릴 수지 플레이트(상기 단계 (1)에서 제조됨)의 한쪽 표면 상에, 보호 필름(Sekisui Chemical Co., Ltd. 에 의해 제조된 "Protect Tape #622B")을 부착하여 하기에 도포된 코팅 조성물의 필름이 형성되지 않도록 하였다.
펜타에리트리톨트리아크릴레이트 0.58 부, 테트라에톡시실란 0.09 부, 평균 제 1 입자 직경이 0.01 ㎛인 지르코늄 옥사이드 입자 1.01 부, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(중합 개시제로서) 0.12 부 및 이소부틸 알콜(용매로서) 98.2 부를 혼합함으로써, 높은 굴절율 층을 위한 코팅 조성물을 제조하였다. 코팅 조성물을 딥 코팅 방법으로 50 cm/min 의 당김 속도로 아크릴 수지 플레이트(그 위에 경화 코트층 및 보호 필름이 있음)상에 도포하고 40℃에서 10 분간 건조하고, 이어서 자외선으로 조사하여, 높은 굴절율 층을 보호 필름이 없는 (아크릴 수지 플레이트의) 표면의 한면에 형성했다. 높은 굴절율 층의 굴절율은 1.73 이었다.
(3) 낮은 굴절율 층의 배치
테트라에톡시실란 2 부, 에탄올(용매로서) 96 부 및 0.1 N 염산용액(1000 cm3당 0.1 몰 양의 HCl을 함유하는 수용액임) 2 부를 혼합함으로써, 낮은 굴절율 층을 위한 코팅 조성물을 제조했다. 보호 필름을 아크릴 수지 플레이트(상기 단계 (2)에서 제조됨)의 표면으로부터 박리한 후, 낮은 굴절율 층을 위한 코팅 조성물을 딥 코팅 방법으로 50 cm/min 의 당김 속도에서 도포하고, 실온에서 5 분간 건조하며 80 ℃에서 20 분간 가열하여, 낮은 굴절율 층을 아크릴 수지 플레이트의 양쪽 표면상에 형성했다. 낮은 굴절율 층의 굴절율은 1.44 였다.
단계 (1) - (3)에 의해, 아크릴 수지 플레이트, 경화 코트층, 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층을 포함하는 반사방지 기판을 수득하며, 경화 코트층은 아크릴 수지 플레이트의 양쪽 표면상에 배치되어 있고, 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층은 이 순서로 적층되어 아크릴 수지 플레이트의 한쪽 표면상에 굴절율 층을 제공하며, 낮은 굴절율 층이 적층되어 아크릴 수지 플레이트의 나머지 표면상에 또다른 굴절율 층을 제공했다.
전체 반사방지 기판의 반사 스펙트럼을 측정하여 도 2 에 나타냈다. 또한, 반사방지층들, 즉 높은 굴절율 층 및 낮은 굴절율 층을 포함하는 반사방지층 및 낮은 굴절율 층을 포함하는 반사방지층의 반사 스펙트럼을 측정하여 도 3 및 4에 각각 나타내었다. 수득된 반사방지 기판은 그의 표면 전체에 중간색에 가까운 푸른 빛의 보라색의 약한 반사 간섭색을 갖는다. 간섭 색으로 인한 반점 패턴은 거의 관찰되지 않거나 아예 관찰되지 않았다.
비교예 1
단계 (2)에서, 아크릴 수지 플레이트의 양쪽 면상에 높은 굴절율 층을 형성하기 위하여, 높은 굴절율 층을 위한 코팅 조성물을 도포하기 전에 아크릴 수지 플레이트의 한쪽 면상의 경화 코트층 상에 어떤 보호 필름도 부착되지 않는다는 것을 제외하고, 실시예 1 에서와 동일한 방식으로 반사방지 기판을 수득하였다. 수득된 반사방지 기판은 반사방지층들을 가지며, 이들 각각은 아크릴 수지 플레이트의 양쪽 표면상에 낮은 굴절율 층 및 높은 굴절율 층 및 경화 코트 층을 포함한다.
전체 반사방지 기판의 반사 스펙트럼을 측정하고 도 5 에 나타내었다. 또한, 아크릴 수지 플레이트의 한쪽 표면에 배치된 반사방지층의 반사 스펙트럼을 측정하고 도 6 에 나타내었다. 수득된 반사방지 기판은 그의 표면 전체상에 푸른 빛의 보라색의 강한 간섭색을 갖는다. 간섭색으로 인한 뚜렷한 반점 패턴이 상당히 많이 관찰되었다.
비교예 2
실시예 1 에서와 같은 단계 (1) 및 (3)을 수행하여, 높은 굴절율 층이 없는, 아크릴 수지 플레이트의 양쪽 표면상에 경화 코트층 상의 낮은 굴절율을 갖는 반사방지 기판을 수득하였다.
전체 반사방지 기판의 반사 스펙트럼을 측정하여 도 7 에 나타내었다.또한, 아크릴 수지 플레이트의 한쪽 표면상에 배치된 반사방지층의 반사 스펙트럼을 측정하여 도 8 에 나타내었다. 수득된 반사방지 기판은 거의 색상이 없는, 전체 표면상에 푸른빛의 보라색의 약한 간섭색을 갖는다. 간섭색으로 인한 반점 패턴이 거의 관찰되지 않거나 아예 관찰되지 않았다. 그러나, 기판을 둘러싼 것들의 영상이 그 위에 반사됨으로써, 반사방지 기판의 표면상의 반사울이 강하였다. 반사방지 기판은 불량한 반사방지 성능을 나타낸다.
본 발명의 방법에 따라 제조된 반사방지 기판은 우수한 반사방지 성능을 나타내며, 반사광의 약한 간섭색을 가지고 반점 패턴이 거의 없는 스크린 영상을 제공할 수 있다.

Claims (2)

  1. 하기를 포함하는 반사방지 기판:
    기재;
    1.6 내지 1.8 범위의 굴절율을 갖는 높은 굴절율 층 및 1.3 내지 1.5 범위의 굴절율을 갖는 낮은 굴절율 층을 포함하고, 이 두 층이 이 순서로 기재의 한쪽 표면상에 배치되는 반사방지층; 및
    1.4 내지 1.5 범위의 굴절율을 갖는 낮은 굴절율 층을 포함하고, 기재의 나머지 표면에 배치되는 것을 포함하는 반사방지층.
  2. 제 1 항에 있어서, 기재의 한쪽 표면 이상이 하나 이상의 경화 코트층을 추가적으로 포함하고, 이 경화 코트층은 기재와 반사방지층의 한쪽 면 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 반사방지 기판.
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