KR20050016503A - 저굴절율층을 갖는 반사방지필름 - Google Patents

저굴절율층을 갖는 반사방지필름

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KR20050016503A
KR20050016503A KR10-2004-7019686A KR20047019686A KR20050016503A KR 20050016503 A KR20050016503 A KR 20050016503A KR 20047019686 A KR20047019686 A KR 20047019686A KR 20050016503 A KR20050016503 A KR 20050016503A
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Abstract

펜 스크래치 내구성을 갖는 반사방지필름은 주성분으로써 실리콘 산화물과 가교제를 포함하는 원료 물질 조성으로부터 형성되는 저굴절율층을 갖는다.
상기 원료 물질 조성은 실리콘 산화물과 가교제의 합에 대하여 중합 개시제의 함량 1 내지 10 wt%와 폴리실록산의 함량 1 내지 5 wt%를 포함한다.

Description

저굴절율층을 갖는 반사방지필름{REDUCED-REFLECTION FILM HAVING LOW-REFRACTIVE-INDEX LAYER}
본 발명은 반사방지필름(anti-reflection film)에 관한 것으로, 특히 펜 미끄럼 내구성(pen sliding durability), 내스크래치성(scratch resistance) 및 내마모성이 우수하여 터치패널(touch panel)에 적합한 반사방지필름에 관한 것이다.
터치패널은 액정표시소자 및 음극선관(cathode ray tube, CRT)과 같은 다양한 유형의 표시장치의 표면 상에 배열되어 있는 장치로서 공지되어 있고, 이미지 패널(image panel)과의 접촉을 통해 정보를 입력하게 된다. 터치패널의 전형적인 예로는 기판 상에 각각 제공된 전도성층이 서로 대향하는 방식으로 배열된 투명 전극 기판의 2개의 시트(sheet)로 구성된 저항성 터치패널이다.
통상적인 저항성 터치패널에서 사용하기 위한 투명 전극 기판은 각각 유리 또는 열가소성 기판, 및 기판 상에 적층되고 주석 산화물을 포함하는 인듐 산화물 또는 주석 산화물을 포함하는 아연 산화물과 같은 금속 산화물로 이루어진 투명 전도성층을 포함한다. 통상적인 투명 전극 기판에서, 반사는 다수의 경계 표면에 의해 생성된다. 복수층(plural layer) 상에서의 반사로 인해 투명 전극 기판의 광 투과율이 저하되고, 결과적으로 표시장치의 가시성(visibility)이 열화된다는 단점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 현재까지 반사방지필름이 사용되는 터치패널이 제안되어 왔다. 반사방지필름은 표시장치의 가시성이 열화되는 것을 방지하는데 효과적이다. 그러나, 통상적인 반사방지필름은 두께가 1㎛ 이하인 복수 박막층을 적층시킴으로써 형성된 반사감소층(refection reducing film)을 포함한다. 박막의 두께에 따라 반사가 차단된 광 파장이 변하여, 심지어 미소한 스크래치 및 마모가 현저해지는 문제점이 있다.
이 같은 문제점을 해결하기 위해, 일본 특허 공개공보 제 2002-50230 호는 투명 가소성 필름 기판 상에 적층된 경화물층(cured substance layer), 및 인듐주석 산화물로 이루어진 투명 전도성 박막을 포함하는 투명 전도성 필름을 개시하고 있다. 일본 특허 공개공보 제 1996-12786 호는 기판 상에 적층된 다수의 수지층, 및 무기물로 이루어진 다수의 박막층(thin layer)을 포함하는 반사방지시트(anti-reflection sheet)를 개시하고 있다. 일본 특허 공개공보 제 2003-71990은 투명 기판; 투명 기판의 하나 이상의 표면 상에 형성된 이온화 방사선 경화 수지를 포함하는 수지 조성물로 이루어진 하부 도포 필름; 및 하부층(under-layer) 도포 필름 상에 형성되고 하부층 도포 필름보다 낮은 굴절율을 갖는 이온화 방사선 경화 수지로 이루어진 상부층(upper-layer) 도포 필름을 포함하는 내스크래치성 기판을 개시하고 있다.
특히, 일본 특허 공개공보 제 2002-50230 호의 투명 전도성 필름에서 이의 상부 표면을 제공하는 투명 전도성 박막은 인듐 주석 산화물을 스퍼터링(sputtering)함으로써 경화물층 상에 형성된다. 결과적으로, 투명 전도성 박막의 상부 표면은 입력 펜(input pen)에 의해 나타나는 미끄럼 마찰에 대한 내구성(이하, 펜 미끄럼 내구성으로 지칭됨)이 상대적으로 낮고, 또한 스크래치 및 마모에 대한 내성(내스크래치성 및 내마모성)이 낮다.
부가적으로, 일본 특허 공개공보 제 1996-12786 호 및 제 2003-71990 호에서는 내스크래치성은 개선되었지만, 표면의 3가지 특성, 즉 펜 미끄럼 내구성, 내스크래치성 및 내마모성이 불충분한 것으로 밝혀졌다. 따라서, 펜 미끄럼 내구성, 내스크래치성 및 내마모성이 우수한 표면을 갖는 반사방지필름이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 펜 미끄럼 내구성, 내스크래치성 및 내마모성이 우수한 반사방지필름, 반사방지필름에서 사용하기 위한 저굴절율층, 및 반사방지필름을 이용한 터치패널 및 전자이미지 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구한 결과, 본 발명자들은 반사감소층의 조성물, 특히 반사방지필름의 표면을 제공하는 저굴절율층의 조성물을 최적화함으로써 펜 미끄럼 내구성 등이 우수한 반사방지필름이 수득된다는 것을 발견함으로서 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 제 1 양태는 실리콘 산화물, 가교제, 중합 개시제 및 폴리실록산 수지를 포함하는 원료 재료 조성물로부터 형성된 반사방지필름에서 사용하기 위한 저굴절율층을 제공한다. 원료 재료 조성물의 주요 성분은 실리콘 산화물 및 가교제이다. 실리콘 산화물 및 가교제의 합에 대하여 중합 개시제의 함량은 1 내지 10중량%이고, 폴리실록산 수지의 함량은 1 내지 5중량%이다.
본 발명의 제 2 양태는 기판; 기판 상에 배열되고 경질도포층(hard coat layer)을 포함하는 하나 이상의 중간층; 및 중간층 상에 배열된 반사감소층을 포함하는 반사방지필름을 제공한다. 반사감소층은 고굴절율층, 및 고굴절율층 상에 배열된 저굴절율층을 포함한다. 저굴절율층은 실리콘 산화물, 가교제, 중합 개시제 및 폴리실록산 수지를 포함하는 원료 재료 조성물로부터 형성된다. 실리콘 산화물 및 가교제의 합에 대하여 중합 개시제의 함량은 1 내지 10중량%이고, 폴리실록산 수지의 함량은 1 내지 5중량%이다.
본 발명의 실시태양에서, 저굴절율층은 실리콘 산화물, 가교제, 중합 개시제 및 폴리실록산 수지를 포함하는 원료 재료 조성물로부터 형성된다. 원료 재료 조성물에서, 실리콘 산화물 및 가교제는 주요 성분이고, 중합 개시제 및 폴리실록산 수지는 특정한 비율로 각각 함유한다. 실리콘 산화물(SiO2)은 저굴절율 재료이고, 실리콘 산화물의 미립자를 사용하면 저굴절율을 갖는 저굴절율층을 형성할 수 있게 한다. 부가적으로, 실리콘 산화물은 저굴절율층에서 기타 성분들 사이의 결합력을 향상시키는 방식으로 저굴절율의 강도를 개선시키는 기능을 갖고 있다. 실리콘 산화물 미립자의 평균 입자 크기는 보다 큰 범위까지 저굴절율층의 두께를 초과하지 않는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하이다. 실리콘 산화물 미립자의 평균 입자 크기가 저굴절율층의 두께보다 큰 경우, 산란이 발생하여 저굴절율층의 광학 성능이 열화된다.
필요에 따라, 실리콘 산화물 미립자의 표면은 다양한 유형의 커플링제(coupling agent)를 사용하여 개질될 수 있다. 다양한 유형의 커플링제의 예로는 유기 치환된 규소 화합물; 알루미늄, 티탄, 지르코늄 및 안티몬과 같은 금속의 알콕시화물; 및 유기산을 들 수 있다. 특히, (메트)아크릴로일기와 같은 관능기에 의한 실리콘 산화물 입자 표면의 개질은 저굴절율층의 표면 경도(surface hardness)가 개선된다는 점에서 바람직하다.
실리콘 산화물의 블렌드 함량은 주요 성분, 즉 실리콘 산화물 및 가교제의 함량의 합에 대하여 바람직하게는 50 내지 95중량%, 더욱 바람직하게는 60 내지 90중량%이다. 실리콘 산화물의 비율이 50중량% 미만인 경우에 충분한 강도를 갖는 저굴절율층을 수득하기 어려운 반면, 실리콘 산화물의 비율이 95중량%를 초과하는 경우에는 가교결합 밀도가 낮아서, 그 결과로서 불충분하게 경화된 저굴절율층이 수득된다.
가교제는 저굴절율층의 표면 경도, 강도 및 내스크래치성을 개선시키기 위해 블렌딩된다. 가교제는 저굴절율층에서 가교결합된 구조를 형성하도록 작용한다. 가교제의 예로는 폴리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 글리세롤 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 (메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트 및 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트를 들 수 있다.
가교제의 유형은 제한되지 않지만, 3 내지 6개의 작용기를 갖는 (메트)아크릴레이트 단량체가, 조밀한 3차원 네트워크 구조가 저굴절율층에서 형성되는 방식으로 저굴절율층의 표면 경도, 강도 및 내스크래치성이 추가적으로 개선된다는 견지에서 바람직하다. 가교제의 블렌드 함량은 실리콘 산화물 및 가교제의 합에 대하여 바람직하게는 5 내지 50중량%, 더욱 바람직하게는 10 내지 40중량%이다. 가교제의 비율이 5중량% 미만인 경우에 저굴절율층의 표면 경도가 불충분한 반면, 가교제의 비율이 50중량%를 초과하는 경우에는 저굴절율층의 펜 미끄럼 내구성 및 내스크래치성이 열화되는 경향이 있다.
본 발명에서 사용되는 중합 개시제는 가교제를 중합하여 경화시킨다. 가교제의 예로는 2,2'-디메톡시-2-페닐아세토페논, 아세토페논, 벤조페논, 크산톤, 3-메틸아세토페논, 4-클로로벤조페논, 4,4'-디메톡시벤조페논, 벤조인 프로필 에테르, 벤질디메틸케탈, N,N,N',N'-테트라메틸-4,4'-디아미노벤조페논, 1-(4-이소프로필페닐)-2-하이드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노프로판-1-온 및 기타 티오크산톤계 화합물과 같은 광중합 개시제; 및 케톤 퍼옥사이드, 퍼옥시케탈, 하이드로퍼옥사이드, 디알킬 퍼옥사이드, 다아실 퍼옥사이드 및 퍼옥시디카보네이트와 같은 열중합 개시제를 들 수 있다.
개시제 중에서, 저굴절율층의 생산성 및 강도의 견지에서 2-메틸-1[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노프로판-1-온과 같은 광중합 개시제가 바람직하다. 광중합 개시제는 각각 단독으로 사용될 수 있거나, 2종 이상의 광중합 개시제의 조합으로 사용될 수 있다.
광중합 개시제의 블렌드 함량은 실리콘 산화물 및 가교제의 합에 대하여 1 내지 10중량%, 바람직하게는 3 내지 7중량%이다. 광중합 개시제의 함량이 1중량% 미만인 경우에 충분한 강도를 갖는 저굴절율층을 수득하기 어려운 반면, 광중합 개시제의 함량이 10중량%를 초과하는 경우에는 저굴절율층의 굴절율의 증가로 인해 저굴절율층의 반사 방지 성능이 열화된다.
본 발명에서 사용된 폴리실록산 수지는 이의 미끄럼 특성으로 인해 주로 저굴절율층의 표면의 펜 미끄럼 내구성을 개선시키고, 또한 저굴절율층의 표면의 내마모성을 개선시킨다. 이 같은 폴리실록산 수지의 예로는 폴리아미노 개질된 폴리실록산, 폴리에폭시 개질된 폴리실록산, 폴리알콜 개질된 폴리실록산, 폴리카복실 개질된 폴리실록산, 폴리머캅토 개질된 폴리실록산, 폴리에스테르 개질된 폴리실록산, 및 폴리에테르 개질된 폴리실록산을 들 수 있다. 이들 중에서, 저굴절율층의 강도를 개선시킨다는 견지에서 폴리에스테르 개질된 폴리실록산 및 폴리에테르 개질된 폴리실록산이 바람직하다.
저굴절율층의 표면 경도를 개선시킨다는 견지에서, 임의의 폴리실록산 수지에서 폴리실록산의 주쇄 부분은 디메틸기로 개질된 것이 바람직하고; 폴리에스테르 개질된 폴리실록산 및 폴리에테르 개질된 폴리실록산 중에서 폴리에스테르 개질된 디메틸 폴리실록산 및 폴리에테르 개질된 디메틸 폴리실록산이 특히 바람직하다.
시판되는 폴리실록산 수지의 예로는 비아노바 레진스 게엠베하(Vianova Resins GmbH)에 의해 제조된 폴리실록산 수지(상품명: VXL 4930), BYK-케미사(BYK-Chemie Co., Ltd.)에 의해 제조된 폴리실록산 수지(상품명: BYK 306), 및 구스모토 케미칼스사(KUSUMOTO CHEMICALS, Ltd.)에 의해 제조된 폴리실록산 수지(상품명: Disparlon 1751N)을 들 수 있다. 폴리실록산 수지의 블렌드 함량은 실리콘 산화물 및 가교제의 합에 대하여 1 내지 5 중량%, 바람직하게는 1.5 내지 4중량%이다. 폴리실록산 수지의 함량이 1 중량% 미만인 경우에 저굴절율층의 내스크래치성 및 펜 미끄럼 내구성이 열화되는 반면, 폴리실록산 수지의 함량이 5중량%를 초과하는 경우에는 저굴절율층의 내마모성이 열화된다.
상술한 화합물 이외의 첨가제는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 저굴절율층을 위한 원료 재료 조성물이 첨가될 수 있다. 이 같은 첨가제의 예로는 무기 안료, 유기 안료, 중합체, 중합 개시제, 산화방지제, 분산제, 계면활성제, 광 안정제 및 레벨링제(leveling agent)를 들 수 있다.
저굴절율층을 형성하기 위해 원료 재료 조성물이 습식도포법에 따라 도포하고 건조시키는 경우, 용매를 임의적인 양으로 원료 재료 조성물에 첨가할 수 있다. 이러한 습식도포법에 따라, 저굴절율층은 용이하게 형성될 수 있어서, 반사방지필름의 제조 비용이 감소된다.
이제, 저굴절율층을 형성하는 방법이 토의될 것이다. 저굴절율층을 형성하기 전에, 여기에 적층된 작용층을 갖는 기판이 제공된다. 저굴절율층을 위한 원료 재료 조성물은 습식도포법과 같은 적절한 도포 방법에 의해 작용층 상에 도포된다. 가열, 또는 자외선 및 전자빔(electron beam)과 같은 활성 광선 (energy ray)의 조사에 의해 원료 재료 조성물을 경화시킴으로써 저굴절율층이 형성된다.
활성 광선에 의한 경화 반응은 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 기체의 분위기하에서 수행되는 것이 바람직하다. 활성 광선의 공급원으로서, 예를 들어 고압 수은 램프, 할로겐 램프, 크세논 램프, 질소레이저, 전자빔 가속장치, 및 방사성 원소가 사용된다. 활성 광선 공급원의 조사량은 365㎚의 자외선 파장의 경우에 조사된 광량이 50 내지 5,000mJ/㎠가 되도록 하는 것이 바람직하다. 조사량이 50mJ/㎠ 미만인 경우에 경화가 불충분하게 되어, 저굴절율층의 표면 경도가 열화되는 반면, 조사량이 5,000mJ/㎠를 초과하는 경우에는 저굴절율층이 착색되어, 저굴절율층의 투명성이 열화되는 경향이 있다.
가열에 의해 경화를 수행하는 경우, 당해 기술분야에 널리 공지된 열중합 개시제는 상술한 원료 재료 조성물에 먼저 첨가된다. 원료 재료 조성물을 도포한 후에 원료 재료 조성물을 열중합 개시제의 열 분해 온도 이상의 온도까지 가열하고, 이어 원료 재료 조성물을 경화시켜 저굴절율층을 형성한다.
본 발명의 반사방지필름은 기판; 경질도포층에 포함되고 기판 상에 적층된 하나 이상의 중간층; 및 중간층 상에 배열된 반사감소층을 포함한다. 반사감소층은 고굴절율층, 및 고룰절율층 상에 적층된 저굴절율층을 포함한다. 저굴절율층은 상술한 원료 재료 조성물로부터 형성된다.
투명성 및 작업성의 견지에서, 기판의 저굴절율이 바람직하게는 1.45 내지 1.70의 범위내에 있고, 기판의 두께가 10 내지 500 ㎛의 범위내에 있는 투명 수지 필름이 바람직하다. 본 발명에서 "투명"은 광 투과율이 30% 이상인 것을 의미한다. 더욱 바람직하게는 광 투과율이 50% 이상이고, 보다 더 바람직하게는 80% 이상이다.
기판에 있어서, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리에테르 케톤, 폴리설폰, 폴레에테르 설폰 및 폴리에테르 이미드가 바람직하다. 특히, 용이성 및 비용으로 인해 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 폴리카보네이트(PC)가 바람직하다. 본 발명에서, 경질도포층은 기판과 반사감소층 사이에 배열된다. 경질도포층에 대한 재료의 유형 및 굴절율에 대해서는 특별히 제한되지 않는다. 경질도포층에 대한 재료의 예로는 단관능기 (메트)아크릴레이트, 다관능기 (메트)아크릴레이트, 및 테트라에톡시실란과 같은 반응성 규소 화합물을 들 수 있다. 본 발명에서, (메트)아크릴은 메트아크릴과 아크릴 모두를 의미하고, 따라서 (메트)아크릴레이트는 메트아크릴산 에스테르 및 아크릴산 에스테르 모두를 나타낸다.
표면 경도를 향상시킨다는 견지에서, 자외선 경화형 다관능기 (메트)아크릴레이트를 포함하는 조성물로부터 수득된 중합 경화물이 더욱 바람직하다. 부가적으로, 기판의 굴절율 및 경질도포층의 굴절율이 서로 매우 상이한 경우, 간섭에 의해 외부 외관이 손상되므로, 기판과 경질도포층 사이에 간섭 방지층이 배열된다. 부가적으로, 경질도포층은 눈부심 방지 효과를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 요철이 제공된 경질도포층은 눈부심 방지 효과를 나타낸다. 본 발명의 효과가 손상되지 않는 한, 경질도포층 상에 요철을 제공하는 재료의 유형 및 굴절율에 대하여는 제한되지 않는다. 예를 들어, 눈부심 방지 특성을 갖는 경질도포층은 당해 기술분야에서 널리 공지된 방법을 사용함으로써 아크릴계 수지, 폴리스티렌계 수지 및 폴리카보네이트계 수지와 같은 수지의 입자로 경질도포층을 형성함으로써 수득된다. 이들 수지 입자는 각각 단독으로서 또는 2 이상의 입자로 구성된 혼합물로서 사용될 수 있다. 수지 입자의 입자 크기가 1 내지 5 ㎛인 것이 바람직하다.
경질도포층을 형성하는 방법은 제한되지 않는다. 무기 재료가 사용되는 경우, 경질도포층은 롤 도포법(roll coat method) 및 형판 도포법(die coat method)과 같은 일반적인 습식도포법에 기초하여 형성될 수 있다. 이 경우에, 경질도포층은 도포 이후의 적절한 가열에 기초한 경화에 의해 형성될 수 있고, 도포 이후의 자외선 및 전자빔과 같은 활성 광선의 조사에 의한 경화에 의해 형성될 수 있다.
경질도포층의 두께가 2 내지 25 ㎛인 것이 바람직하다. 두께가 2 ㎛ 미만인 경우에 반사방지필름의 표면 경도는 열화되어, 충분한 경도를 갖는 반사방지필름이 거의 수득되지 않는다. 반면, 두께가 25 ㎛를 초과하는 경질도포층은 반사방지필름의 굴곡성을 열화시킨다. 복수의 경질도포층이 적층되는 경우, 총 두께는 단지 2 내지 25 ㎛이어야 하고, 층 각각의 두께에 대해서는 특별히 제한되지 않으며, 층의 두께는 서로가 상이할 수 있다.
경질도포층을 포함한 기판 또는 중간층이 고굴절율층의 기능을 갖는 경우, 반사감소층은 저굴절율층 및 고굴절율층 둘다를 포함하는 다층 구조 대신에 저굴절율층으로만 형성된 단일 층 구조를 가질 수 있다.
다층 구조를 갖는 반사감소층의 예로는 고굴절율층 및 저굴절율층으로 구성된 2층 구조; 중간굴절율층, 고굴절율층 및 저굴절율층으로 구성된 3층 구조; 및 고굴절율층, 저굴절율층, 고굴절율층 및 저굴절율층으로 구성된 4층 구조를 들 수 있으며, 각각의 구조에서 모든 층은 기판으로서의 투명 수지 필름에 가장 근접한 층으로부터 순서대로 배열된다. 생산성, 비용 및 반사감소 효과(reflection reducing effect)의 견지에서, 반사감소층은 2층 구조를 갖는 것이 바람직하다.
반사감소층이 충분한 기능을 나타내기 위해, 저굴절율층의 굴절율이 저굴절율층 바로 아래에 위치하는 층(즉, 저굴절율층보다 기판에 더 근접한 층)의 굴절율보다 낮은 것이 중요하다. 저굴절율층의 굴절율이 1.3 내지 1.5의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 저굴절율층의 굴절율이 1.3 미만인 경우에 충분한 경도를 갖는 반사감소층을 수득하기 어려운 반면, 저굴절율층의 굴절율이 1.5를 초과하는 경우에는 반사감소층의 저반사 효과가 불충분하게 되는 경향이 있다.
반사감소층이 2층 구조를 갖는 경우, 고굴절율층의 굴절율이 고굴절율층 바로 위에 적층된 저굴절율층의 굴절율보다 높은 것이 중요하다. 고굴절율층의 굴절율이 1.6 내지 2.4의 범위내에 있는 것이 바람직하다. 고굴절율층의 굴절율이 1.6 미만인 경우에 충분한 저반사 효과를 얻기 어려운 반면, 고굴절율층의 굴절율이 2.4를 초과하는 경우에는 습식도포법에 기초한 반사감소층의 형성이 어려워지는 경향이 있다. 고굴절율층의 굴절율과 저굴절율층의 굴절율 사이의 차이가 0.1 이상인 것이 바람직하다. 이러한 경우, 반사감소층은 충분한 반사감소 효과를 나타낸다.
반사감소층이 중간굴절율층, 고굴절율층 및 저굴절율층으로 구성된 다층 구조를 갖는 경우, 중간굴절율층의 굴절율이 고굴절율층의 굴절율보다 낮고 저굴절율층의 굴절율보다 높은 한 중간 굴절율 층의 굴절율에 대해서는 특별히 제한되지 않는다.
반사감소층에서 각각의 층의 광학 필름 두께는 기판의 유형 및 형태, 및 자반사층의 구조에 따라 변하지만, 가시광선 파장의 1/4 이하인 것이 바람직하다. 예를 들어, 가시광선의 반사를 감소시키기(400 내지 800㎚의 파장을 커버하기) 위해, 반사감소층에서의 층 각각의 광학 필름 두께(n x d)는 하기 수학식을 만족시키도록 설계된다:
상기 식에서,
n 및 d는 각각의 층의 굴절율 및 두께를 각각 나타낸다.
무기 재료 및 유기 재료는, 이들 재료에 대해 특별히 제한되지 않는 한, 고굴절율층 및 중간굴절율층을 위해 사용될 수 있다. 무기 재료의 예로는 아연 산화물, 티탄 산화물, 세륨 산화물, 알루미늄 산화물, 실란 산화물, 탄탈륨 산화물, 이트륨 산화물, 이테르븀 산화물, 지르코늄 산화물, 안티몬 산화물 및 인듐 주석 산화물(이하, ITO로 지칭됨)을 들 수 있다. 특히 전도성 및 정전기 방지 능력의 견지에서, 주석 산화물, 안티몬 산화물 및 인듐 주석 산화물이 바람직하고, 고굴절율의 견지에서는 티탄 산화물, 세륨 산화물, 아연 산화물 및 지르코늄 산화물이 바람직하다. 무기 재료의 형태는, 예를 들어 미립자이다.
예를 들어, 유기 재료로서 1.6 내지 1.8의 굴절율을 갖는 중합가능한 단량체를 포함하는 조성물로부터 수득된 중합 경화물이 사용될 수 있다. 1.6 내지 1.8의 굴절율을 갖는 중합가능한 단량체의 예로는 2-비닐나프탈렌, 4-브로모스티렌 및 9-비닐안트라센을 들 수 있다.
무기 재료 미립자 및 유기 재료를 동시에 사용할 수 있다. 이 경우에, 1.6 내지 1.8의 굴절율을 갖는 중합가능한 단량체가 아닌 중합가능한 단량체, 또는 이들 단량체로부터 유도된 중합체를 포함하는 조성물이 습식도포시에 결합제로서 사용될 수 있다. 각각의 무기 미립자의 평균 입자 크기는 층 두께를 초과하지 않는 것이 바람직하고, 평균 입자 크기가 0.1㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 관련 무기 재료 미립자의 평균 입자 크기가 관련된 층 두께보다 큰 경우에 산란이 발생하고, 고굴절율층 또는 중간 굴절율 층의 광학 성능이 열화되는 경향이 있다.
필요에 따라, 미립자의 표면은 다양한 유형의 커플링제의 사용에 의해 개질될 수 있다. 다양한 유형의 커플링제의 예로는 유기치환된 실리콘 화합물; 알루미늄, 티타늄, 지르코늄 및 안티몬과 같은 금속의 알콕사이드; 및 유기산염을 들 수 있다.
고굴절율층과 중간굴절율층을 형성하기 위한 방법에 관하여는 종래기술에 잘 알려져 있는 방법들이 사용될 수 있다. 그러한 방법들의 예는 기상증착법, 스퍼터링법, 화학기상증착법 및 이온 플레이팅과 같은 건식도포법을 포함하고, 침적법, 롤 도포법, 그라비어 도포법 및 형판 도포법과 같은 습식도포법을 포함한다. 이들 방법중에서, 롤 도포법과 같이 계속적인 형성이 가능한 방법이 생산성의 측면에서 바람직하다.
접착층은 기판의 하부에 배치될 수 있는 것으로, 즉 중간굴절율층이 적층된 표면의 반대편 표면에 배치된다. 이 경우에, 저굴절율층은 반사방지필름에 있는 최상층이고, 접착층은 반사방지필름의 최하층이다. 접착층의 물질에 대한 특별한 제한은 없고, 그러한 물질의 예로는 아크릴 접착제, 자외선 경화형 접착제 및 열경화형 접착제를 포함한다. 화면 명암 대비, 색채 톤을 개선하기 위하여 광의 특별한 영역을 차단하는 목적으로, 접착체층의 물질은 이들 역할을 하는 하나 또는 그 이상의 물질을 포함한다. 예를 들면, 반사방지필름에서 투과된 광이 황색으로 나타나는 바람직하지 않은 경우에, 투과광의 색채 톤은 염료를 첨가하여 보정될 수 있다.
미리 결정된 펜으로 저굴절율층의 표면에 300 g의 하중을 가지고 앞뒤로 50,000회 이동하며 스트로크(sliding stroke)를 수행한 후에, 저굴절율층의 표면에 육안으로 스크래치가 검출되지 않는 것이 바람직하다. 추가로, 미리 결정된 강철솜 조각으로 저굴절율층의 표면에 250 g의 하중을 가지고 앞뒤로 50회 문질어준 후에, 저굴절율층의 표면에 육안으로 스크래치가 검출되지 않는 것이 바람직하다. 상기에서 언급한 거의 상처입지 않는 저굴절율층을 갖는 반사방지필름이 터치 패널에서 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 반사방지필름은 반사율을 줄이는 데 사용될 수 있고, 특히 전자이미지 표시소자의 표시판 표면에서부터의 반사를 줄이는 데 사용될 수 있다. 전자이미지 표시소자의 예로는 음극선관, 플라즈마 표시패널, 액정표시소자를 포함한다. 반사방지필름은 전자이미지 표시소자의 표시판의 표면에 접착체층을 중개로 직접적 또는 간접적으로 부착되는 방법으로 사용된다.
반사방지필름에 사용되는 저굴절율층은 실리콘 산화물, 가교제, 광개시제 및 폴리실록산 수지를 함께 혼합하여 준비한 원료 물질 조성에 자외선을 조사하여 경화시켜 얻는다. 원료 물질 조성중, 실리콘 산화물과 가교제가 주된 성분이다. 원료 물질 조성은 실리콘 산화물과 가교제의 합에 대한 중합 개시제의 함량 1 내지 10 wt%와 폴리실록산 수지의 함량 1 내지 5 wt%를 포함한다. 반사방지필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 투명 수지의 필름(기판)에 경질도포층을 포함하는 중간층을 적층하고, 중간층에 반사감소층을 적층하여 형성된다. 반사감소층은 기판에 가까이 있는 위치에 배열되어 있는 고굴절율층과 기판에 멀리 떨어져 있는 위치에 배열되어 있는 저굴절율층을 포함한다. 달리 말하면, 중간층(경질도포층)과 반사감소층(고굴절율층과 저굴절율층)이 기판에 이 순서대로 적층되고, 저굴절율층은 반사방지필름의 표면을 제공한다. 저굴절율층은 언급한 원료 물질 조성으로부터 형성된다.
반사방지필름에서, 실리콘 산화물은 특별한 형태를 갖고 저굴절율층의 굴절율이 비교적 낮고 그 세기는 크도록 하기 위하여 저굴절율을 갖는 물질이다. 교차구조는 저굴절율층의 세기와 표면 경도를 개선하기 위하여 중합 개시제에 의해 유도되는 고분자 경화에 관한 가교제로써 저굴절율층에 형성된다. 그 결과, 저굴절율층의 표면에서의 스크래치가 억제될 수 있다. 따라서, 폴리실록산 수지는 저굴절율층의 표면이 미끄럼 성질과 입력펜이 반복적으로 저굴절율층의 표면에 미끌어질 때 조차 미끄럼 성질에 편차가 없는 방법에서 마모에 대한 저항이 우수하여 만족하도록 하는 실록산기를 갖는다.
하기 장점은 바람직한 실시태양으로부터 얻을 수 있다.
저굴절율층은 필수 불가결한 요소로서 실리콘 산화물, 가교제, 광중합 개시제 및 폴리실록산 수지를 포함하는 원료 물질 조성으로 부터 형성된다. 실리콘 산화물과 가교제의 합에 대해 중합 개시제의 함량 1 내지 10 wt%와 폴리실록산 수지의 함량 1 내지 5 wt%를 포함한다. 각 요소의 효과는 저굴절율층 표면의 3 요소를 개선하는 것으로, 즉, 미끄럼 펜 견고성, 내스크래치성 및 내마찰성이다.
반사방지필름은 경질도포층을 포함하여 하나 또는 그 이상의 중간층을 적층한 반사감소층을 갖는다. 반사감소층은 기판에 대해 더 가까이 위치한 곳에서 부터 순서적으로 배치한 고굴절율층과 저굴절율층을 포함한다. 저굴절율층이 언급한 물질로 부터 형성되기 때문에, 반사방지필름 표면에서 미끄럼 펜 견고성, 내스크래치성 및 내마찰성이 개선된다.
경질도포층의 표면은 반사방지필름이 번쩍이지 않는 효과를 갖도록 하기 위하여 요철 형태로 제조된다.
고굴절율층의 굴절율은 1.6 내지 2.4이고, 저굴절율층의 굴절율은 1.3 내지 1.5로, 고굴절율층의 굴절율과 저굴절율층의 굴절율 차이는 0.1 이상이면 반사방지필름이 효과적으로 광반사를 줄인다.
기판은 반사방지필름의 광투과성과 조작성을 우수하게 하기 위하여 10 내지 500 ㎛의 두께를 갖는 투명 수지 필름이다.
접착층은 기판 하부에 배열되고, 그러므로 반사방지필름이 플라즈마 표시패널같은 전자이미지 표시소자의 표시판에 부착될 수 있다. 접착층이 배열되지 않을 때, 반사방지필름은 전자이미지 표시소자의 표시판과 직접적으로 접촉하도록 배열될 수 있다.
반사방지필름은 입력펜이 300 g의 하중을 갖고, 앞뒤로 50,000회 미끄럼 스트로크를 하고 난 후 조차 반사방지필름에 육안으로 구별되는 스크래치가 형성되지 않도록 하기 위한 입력펜 미끄럼 내구성이 우수한 저굴절율층을 갖는다.
반사방지필름은 강철솜이 250 g의 하중을 갖고, 앞뒤로 50회 문지름 스트로크를 하고 난 후 반사방지필름에 육안으로 구별되는 스크래치가 형성되지 않도록 하기 위한 내마찰성이 우수한 저굴절율층을 갖는다.
반사감소층은 습식도포법으로 형성되므로 그 형성은 쉽고 효율적이다. 결과적으로, 반사방지필름은 저가로 제조된다.
바람직한 실시태양의 반사방지필름은 상기와 같은 장점을 갖고, 그러므로 손으로 입력하는 것과 입력펜으로 입력하기 위한 터치 패널의 표시판 또는 전자이미지 표시소자의 표시판에 부착되는 필름으로써 사용된다. 더 상세하게는, 반사방지필름이 터치 패널 또는 전자이미지 표시소자의 표시판에 배열될 때, 반사는 표시판의 선명도에 주는 반대적 영향이 감소하고, 표시판은 거의 상처입지 않아 터치 패널과 전자이미지 표시소자의 이미지는 오랜 시간동안 명확하게 표시될 수 있다. 추가로, 반사방지필름의 표면 경도는 손 입력 또는 펜 입력에 적절하므로, 터치 패널과 전자이미지 표시소자의 조작이 개선된다.
본 발명의 실시예를 더 상세히 설명한다. 본 발명은 하기의 실시예에 한정되지 않는다.
실시예의 하기 설명에서, "%"는 달리 언급이 없으면 "wt%"를 의미한다.
우선, 반사방지필름과 저굴절율층의 물리적 성질을 평가하는 방법이 이제부터 설명될 것이다.
(1) 굴절율
(i) 용매와 미리 정해진 성분을 갖는 원료 물질 조성으로 굴절율 1.49를 갖는 아크릴 수지 판(상품명: Delaglas A, 제조회사: 아사히 카세이 주식회사(ASAHI KASEI Corporation))에 침적도포기(제조회사:스기야마-겐 리카가쿠키키 주식회사(SUGIYAMA-GEN RIKAGAKUKIKI Co., Ltd.))로 도포되어 건조후 대략 110 nm의 광학 두께를 갖는 층을 얻을 수 있었다.
(ii) 용매가 건조된 후, 필요에 따라, 도포층은 저굴절율층을 얻기 위하여 자외선 조사 장치(제조회사: 이와사키 전자 주식회사(IWASAKI ELECTRIC Co., Ltd))를 사용하여 120 W 고압 수은등으로 400 mJ/㎠의 조사량과 질소 존재하에서 자외선을 조사받아 경화되었다.
(iii) 저굴절율층이 형성된 표면과 반대면에 있는 아크릴 수지 판의 표면을 사포 조각으로 거칠게 하고, 검은 도포 용액으로 견고하게 도포하여, 반사방지필름 시료를 형성하였다. 반사방지필름 시료의 ±5°규칙적인 반사율은 분광광도계(spectrophotometer)(상품명: U-best 50, 제조회사: 자스코 주식회사(JASCO Corporation))를 사용하여 400 내지 650 nm의 파장을 가진 광선에 대해 측정하였고, 반사율의 국부 최저 또는 최대는 반사율 스펙트럼으로 부터 얻어졌다.
(iv) 저굴절율층의 굴절율 n은 다음의 식에 따라 계산되고, nM은 아크릴 수지 판의 굴절율을 의미한다.
반사율의 국부 최저값 또는 최대값 = {(nM - n2)/(nM + n2)} 2
(2) 최저 반사율 (%)
저반사율층 시료의 ±5°규칙적인 반사율은 분광광도계로 측정하였고, 얻어진 반사율 스펙트럼으로부터 저굴절율층의 최저 반사율(%)을 얻었다. 경질도포층의 간섭이 측정될 때는, 상한과 하한의 중간값으로 얻었다.
(3) 전투과율 (%)
상기 저굴절율층의 전투과율은 연무 측정계(haze meter)(상품명: NDH 2000, 제조회사: 니폰 덴쇼쿠 공업주식회사(Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.))로 측정하였다.
(4) 강철솜 스크래치 시험
미리 결정한 하중(250 g)을 가진 강철솜(#0000) 조각으로 반사방지필름 시료의 표면(상기 저굴절율층의 상부 표면)에 앞뒤로 50회 문지름 스트로크를 한 후 그 표면 상태를 관찰하였다.
상기 관찰 결과는 다음 4등급으로 평가되고, 스크래치에 대한 저항을 표제로 상징하여 표 1에 나타내었다. A: 스크래치 육안 검출 안됨, B: 1 내지 10 개의 스크래치 육안 검출됨, C: 10 내지 20개의 스크래치 육안 검출됨, D: 20개 이상 스크래치 육안 검출됨.
(5) 내마모성
반씩 3번 접고 1kg 하중의 티슈 페이퍼(상품명: Wiper S-200, 제조회사: 크레시아 주식회사(Crecia Corp))를 반사방지필름 시료의 표면에 1000회 왕복 문지름 스트로크를 한 후, 외견상의 변화를 관찰하였다.
얻어진 그 결과는 다음 등급에 따라 평가되었다. ○: 변화 없음, △: 반사색에 약간의 변화, ×: 반사색의 현저한 변화 또는 반사감소층의 박리
(6) 펜 미끄럼 내구성
상기 반사방지필름 시료를 저굴절율층이 최상위층이 되도록 하기 위하여 투명 접착 테이프(상품명: Noncarrier, 제조회사: 린텍 주식회사(Lintec Corporation))로 유리판의 2 mm 두께의 얇은판에 접착하였다.
지우개 테스터(제조회사: 모토미츄 세이사쿠쇼 주식회사(Motomitsu Seisakusho Co., Ltd.))는 직경이 0.8 mm인 특별한 팁을 갖는 폴리아세탈로 만든 펜으로 갖추어져 있고, 펜팁은 저굴절율층의 표면과 접촉시키는 직선 스트로크에서 운동하였다. 포함되는 조건은 다음과 같다: 하중: 300 g, 횟수: 100,000 (50,000 왕복 스트로크), 스트로크 길이: 25 mm, 운동 속도: 100 mm/s. 50,000 왕복 스트로크를 한 후, 시료의 표면을 가시적으로 관찰하였다. 테스트는 5번씩 반복적으로 수행되고 스크래치가 없는 테스트의 수 n이 계산된다. 그러므로 얻어진 숫자는 표 1에서 "n/테스트 수(5)"로 나타내었다.
<제조예1>
(경질도포층을 위한 도포 용액 (HC-1) 제조방법)
경질도포층에 사용하기 위한 도포용액 (HC-1)을 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 70 중량부, 테트라메틸올메탄 트리아크릴레이트 20 중량부, 1,6-비스(3-아크릴올옥시-2-히드록시프로필옥시)헥산 10 중량부, 인듐 주석 산화물 입자 (평균 입자 크기: 0.07 ㎛) 20 중량부, 광중합 개시제 (상품명: IRGACURE 184, 제조회사: 시바-가이기 주식회사(Ciba-Geigy Ltd.)) 4 중량부, 및 이소프로판올 100 중량부로 함께 혼합하여 제조하였다.
<제조예2>
(고굴절율층을 위한 도포 용액 (H-1) 제조방법)
고굴절율층에 사용하기 위한 도포용액 (H-1)은 아연 산화물 미세 입자 (평균 입자 크기: 0.06 ㎛) 85 중량부, 펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 12 중량부, 테트라메틸올메탄 트리아크릴레이트 3 중량부, 부틸 알콜 900 중량부, 및 광중합 개시제 (상품명: IRGACURE 907, 제조회사: 시바-가이기 주식회사(Ciba-Geigy Ltd.) 1 중량부를 함께 혼합하여 제조하였다. 용매를 건조한 후에 얻어진 경화된 물질의 굴절율은 1.71이었다.
<제조예3>
(고굴절율층을 위한 도포 용액 (H-2) 제조방법)
고굴절율층에 사용하기 위한 도포용액 (H-2)은 인듐 주석 산화물 미세 입자 (평균 입자 크기: 0.06 ㎛) 50 중량부, 펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 20 중량부, 테트라메틸올메탄 트리아크릴레이트 30 중량부, 부틸 알콜 900 중량부, 및 광중합 개시제 (상품명: IRGACURE 907, 제조회사: 시바-가이기 주식회사(Ciba-Geigy Ltd.) 2 중량부를 함께 혼합하여 제조하였다. 용매를 건조한 후에 얻어진 경화된 물질의 굴절율은 1.64이었다.
<제조예4>
(저굴절율층을 위한 도포 용액 (L-1) 제조방법)
저굴절율층에 사용하기 위한 도포 용액 (L-1)은 실리콘 산화물 미세 입자의 분산액 (상품명: XBA-ST, 제조회사: 닛산 화학 주식회사 (NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES, LTD., 평균 입자 크기: 10 내지 50 nm) 90 %와 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 10 %로 구성된 주된 성분 100 중량부와, 광중합 개시제 (상품명: IRGACURE 907, 제조회사: 시바-가이기 주식회사(Ciba-Geigy Ltd.) 5 중량부를 함께 혼합하여 제조하였다. L-1에서 고분자로 경화된 물질의 굴절율은 1.49이었다.
<제조예5>
(저굴절율층을 위한 도포 용액 (L-2) 제조방법)
저굴절율층에 사용하기 위한 도포 용액 (L-2)은 실리콘 산화물 미세 입자의 분산액 (상품명: XBA-ST, 제조회사: 닛산 화학 주식회사 (NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES, LTD., 평균 입자 크기: 10 내지 50 nm) 90 %와 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 10 %로 구성된 주된 성분 100 중량부와, 광중합 개시제 (상품명: IRGACURE 907, 제조회사: 시바-가이기 주식회사(Ciba-Geigy Ltd.) 5 중량부, 폴리실록산 수지 (상품명: VXL 4930, 제조회사: 비아노바 레진 지엠비에치(Vianova Resins GmbH) 2 중량부를 함께 혼합하여 제조하였다. L-2에서 고분자로 경화된 물질의 굴절율은 1.49이었다.
<제조예6>
(저굴절율층을 위한 도포 용액 (L-3) 제조방법)
저굴절율층에 사용하기 위한 도포 용액 (L-3)은 실리콘 산화물 미세 입자의 분산액 (상품명: XBA-ST, 제조회사: 닛산 화학 주식회사 (NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES, LTD., 평균 입자 크기: 10 내지 50 nm) 90 %와 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 10 %로 구성된 주된 성분 100 중량부와, 광중합 개시제 (상품명: IRGACURE 907, 제조회사: 시바-가이기 주식회사(Ciba-Geigy Ltd.) 5 중량부, 폴리에테르 개질 폴리실록산 수지 (상품명: BYK 306, 제조회사: 비와이케이-케미 주식회사 (BYK-Chemie, Co., Ltd.)) 2 중량부를 함께 혼합하여 제조하였다. L-3에서 고분자로 경화된 물질의 굴절율은 1.49이었다.
<제조예7>
(저굴절율층을 위한 도포 용액 (L-4) 제조방법)
저굴절율층에 사용하기 위한 도포 용액 (L-4)은 실리콘 산화물 미세 입자의 분산액 (상품명: XBA-ST, 제조회사: 닛산 화학 주식회사 (NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES, LTD., 평균 입자 크기: 10 내지 50 nm) 90 %와 디펜타에리쓰리톨 헥사아크릴레이트 10 %로 구성된 주된 성분 100 중량부와, 광중합 개시제 (상품명: IRGACURE 907, 제조회사: 시바-가이기 주식회사(Ciba-Geigy Ltd.) 5 중량부, 폴리실록산 수지 (상품명: Disparlon 1751N, 제조회사: 쿠스모토 화학 주식회사 (KUSUMOTO CHEMICALS, LTD.) 2 중량부를 함께 혼합하여 제조하였다. L-4에서 고분자로 경화된 물질의 굴절율은 1.49이었다.
<제조예8>
(저굴절율층을 위한 도포 용액 (L-5) 제조방법)
저굴절율층에 사용하기 위한 도포 용액 (L-5)은 제조예5의 폴리실록산 수지의 양을 2 중량부에서 0.5 중량부로 변경하는 것을 제외하고 제조예5와 동일한 방법으로 제조하였다. L-5에서 고분자로 경화된 물질의 굴절율은 1.49이었다.
<제조예9>
(저굴절율층을 위한 도포 용액 (L-6) 제조방법)
저굴절율층에 사용하기 위한 도포 용액 (L-6)은 제조예6의 폴리실록산 수지의 양을 2 중량부에서 7 중량부로 변경하는 것을 제외하고 제조예6와 동일한 방법으로 제조하였다. L-6에서 고분자로 경화된 물질의 굴절율은 1.49이었다.
<실시예1 내지 실시예4>
제조예1에서 제조한 도포 용액 HC-1을 건조시의 두께가 4 ㎛가 되도록 하기 위하여 바 도포기로 페트(PET) 필름(상품명: A4100, 제조회사:토요보 주식회사 (Toyobo Co., Ltd.)의 188 ㎛ 두께의 얇은 막에 도포하였다. 얻어진 도포층은 자외선 조사 장치 (제조회사: 이와사키 전자 주식회사 (IWASAKI ELECTRIC Co., Ltd.))를 사용하여 400 mJ/㎠의 조사량의 120 W 고압등에서 자외선을 조사받아 경화되었고, 그러므로, 페트 필름은 경질도포층이 형성되는 것과 관련이 있었다.
이렇게 얻어진 페트 필름상에, 제조예2와 제조예3에서 제조된 고굴절율층에 사용되는 도포 용액 H-1과 H-2가 침적도포기 (제조회사: 스기야마-겐 리카가쿠키키 주식회사 (SUGIYAMA-GEN RIKAGAKUKIKI Co., Ltd.))로 도포되었고, 건조후 광학 두께가 550 nm가 되도록 도포 용액을 각 필름에 도포하도록 하였다. 이렇게 얻어진 각 필름은 질소 존재하에서, 자외선 조사 장치 (제조회사: 이와사키 전자 주식회사 (IWASAKI ELECTRIC Co., Ltd.))를 사용하여 400 mJ/㎠의 조사량의 120 W 고압수은등에서 자외선을 조사받아 경화되었다.
고굴절율층에 대한 것과 비슷한 방법으로, 제조예5 내지 제조예7에서 제조된 저굴절율층에 사용되는 도포 용액 L-2 내지 L-4는 각각 도포 용액이 건조 두께 550 nm를 위한 최저 반사율을 나타내도록 제조되었고, 그 후로 얻어진 필름은 가각 경화되어 반사방지필름을 형성하였다.
최저 굴절율, 전 투과율, 내스크래치성, 내마모성 및 펜 미끄럼 내구성을 얻어진 반사방지필름 각각에 대해 평가하였다. 얻어진 결과는 표 1에 나타내었다. 덧붙여 말하자면, 실시예1 내지 실시예4에서 얻어진 반사방지필름은 표면 경도 측정을 하였고 모두 3H의 연필 경도를 얻었다.
<비교예1 내지 비교예4>
반사감소필름은 L-1, L-5 및 L-6가 실시예1의 저굴절율층에 사용되는 도포 용액이라는 것을 제외하고 실시예 1과 같은 방법으로 형성하였다.
추가적으로, 최저 반사율, 전 투과율, 내스크래치성, 내마모성 및 펜 미끄럼 내구성을 실시예1에서와 같은 방법으로 얻어지는 반사방지필름 각각에 대해 평가하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
표 1
실시예 비교예
1 2 3 4 1 2 3 4
경질도포층 HC-1 HC-1 HC-1 HC-1 HC-1 HC-1 HC-1 HC-1
고굴절율층 H-1 H-1 H-1 H-2 H-1 H-1 H-1 H-2
폴리실록산 (중량부) 2 2 2 2 0 0.5 7 0
저굴절율층 L-2 L-3 L-4 L-2 L-1 L-5 L-6 L-1
최저 반사율 (%) 0.9 0.9 0.9 0.7 0.9 0.9 0.9 0.7
전 투과율 (%) 91.9 92.0 91.8 92.3 91.9 91.9 92.1 92.4
내스크래치성 A A A A D C A D
내마모성 ×
펜 미끄럼 내구성 4/5 3/5 3/5 4/5 0/5 2/5 3/5 0/5
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예1 내지 실시예4의 반사방지필름은 최저 반사율과 전 투과율의 관점에서 우수한 광학 성능을 가졌다. 이들 반사방지필름은 3가지 항목 즉, 펜 미끄럼 내구성, 내스크래치성 및 내마모성에서 우수하고, 표면 경도도 높았다.
반면에, 비교예1 내지 비교예4의 광학 성능 수준은 실시예와 동일하지만, 비교예1과 비교예4는 폴리실록산을 사용하지 않아 미끄럼 내구성과 내마모성에서 열등하였다. 추가적으로, 비교예2는 폴리실록산 수지의 양이 최적화되어 있지 않아 내스크래치성에서 실시예보다 열등하였다. 비교예3은 실시예에 비해 내마모성에서 열등하였다.
<실시예5>
아크릴 접착 시트 (상품명:Noncarrier, 제조회사: 린텍 주식회사 (Lintec Corp.))를 핸드 롤러로 저굴절율층이 형성되지 않은 실시예1의 반사방지필름의 기판 표면에 균일하게 접착하였다. 그런 다음, 반사방지필름을 접착제 시트 매개체를 통하여 터치 패널의 표면에 부착하였다. 이렇게 처리된 터치 패널은 반사방지필름의 접착 이전보다 깨끗한 이미지를 제공하였다.
<실시예6>
아크릴 접착 시트 (상품명:Noncarrier, 제조회사: 린텍 주식회사 (Lintec Corp.))를 핸드 롤러로 저굴절율층이 형성되지 않은 실시예1의 반사방지필름의 기판 표면에 균일하게 접착하였다. 그런 다음, 반사방지필름을 전자 이미지 표시전극으로서 텔레비젼 세트의 이미지 표시판에 부착하였다. 이렇게 처리된 텔레비젼 세트는 반사방지필름의 접착 이전보다 깨끗한 이미지를 제공하였다.
추가적으로, 바람직한 실시태양은 다음과 같이 수정되어야 한다.
저굴절율층을 위한 물질은 표면의 미끄럼 성능을 개선하는 목적으로 불소수지를 포함하여야 한다.
반사방지필름의 반사는 경질도포층으로 고굴절율층보다 굴절율이 높은 층을 형성함에 의해 억제된다.
눈부심 방지 효과를 나타내는 반사방지필름은 경질도포층에 요철을 갖는 층을 적층하는 것으로 형성될 수 있다.

Claims (20)

  1. 실리콘 산화물, 가교제, 중합 개시제 및 폴리실록산 수지를 포함하는 원료 물질 조성으로 부터 형성되고,
    상기 원료 물질 조성의 주 성분이 상기 실리콘 산화물과 상기 가교제이고,
    상기 실리콘 산화물과 상기 가교제의 합에 대하여 중합 개시제의 함량이 1 내지 10 wt%이고 폴리실록산의 함량이 1 내지 5 wt% 인 반사방지필름에 사용되는 저굴절율층.
  2. 제1항에 있어서, 폴리실록산 수지는 폴리에스터 개질 폴리실록산 또는 폴리에테르 개질 폴리실록산임을 특징으로 하는 저굴절율층.
  3. 제2항에 있어서, 상기 폴리에스터 개질 폴리실록산은 폴리에스터 개질 디메틸 폴리실록산이고 상기 폴리에테르 개질 폴리실록산은 폴리에테르 개질 디메틸 폴리실록산임을 특징으로 하는 저굴절율층.
  4. 제1항에 있어서, 상기 가교제는 3 내지 6개의 관능기를 갖는 (메트)아크릴레이트 단량체임을 특징으로 하는 저굴절율층.
  5. 제1항에 있어서, 경질도포층은 다관능기 (메트)아크릴레이트를 포함하는 조성물의 고분자화되고 경화된 물질인 것을 특징으로 하는 저굴절율층.
  6. 기판;
    상기 기판에 배열되고 경질도포층을 포함하는 최소 하나 이상의 중간층; 및
    상기 중간층에 배열된 반사감소층을 포함하고, 상기 반사감소층은 고굴절율층을 포함하고, 상기 고굴절율층에 저굴절율층이 배열되고, 상기 저굴절율층은 실리콘 산화물, 가교제, 중합 개시제 및 폴리실록산 수지를 포함하는 원료 물질 조성으로 부터 형성되며, 상기 실리콘 산화물과 상기 가교제의 합에 대하여 중합 개시제의 함량이 1 내지 10 wt%이고 폴리실록산의 함량이 1 내지 5 wt% 인 반사방지필름.
  7. 제6항에 있어서, 상기 경질도포층은 요철이 형성된 표면을 갖는 눈부심을 방지하는 경질도포층인 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
  8. 제6항에 있어서, 상기 고굴절율층의 굴절율은 1.6 내지 2.4이고, 상기 저굴절율층의 굴절율은 1.3 내지 1.5인 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
  9. 제6항에 있어서, 상기 기판은 10 내지 500 ㎛의 두께를 갖는 투명 수지 필름인 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
  10. 제6항에 있어서, 상기 중간층이 적층된 표면의 반대편 표면에 배열된 접착층을 추가로 포함하는 반사방지필름.
  11. 제6항에 있어서, 300 g의 하중으로 상기 저굴절율층에 접촉된 펜으로 50,000회 왕복 스트로크를 하였을 때 상기 저굴절율층에 육안으로 구별가능한 스크래치가 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
  12. 제6항에 있어서, 250 g의 하중으로 상기 저굴절율층에 접촉된 강철솜으로 50회 왕복 스트로크를 하였을 때 상기 저굴절율층에 육안으로 구별가능한 스크래치가 형성되지 않는 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
  13. 제6항에 있어서, 상기 반사감소층이 습식도포법을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
  14. 제6항에 있어서, 상기 실리콘 산화물은 평균입자크기가 0.1 ㎛ 이하인 입자인 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
  15. 터치패널에 있어서,
    표시면; 및
    상기 표시면에 배열된 반사방지필름을 포함하고,
    상기 반사방지필름은
    기판;
    상기 기판에 배열되고 경질도포층을 포함하는 최소 하나 이상의 중간층; 및
    상기 중간층에 배열된 반사감소층을 포함하고, 상기 반사감소층은 고굴절율층을 포함하고, 상기 고굴절율층에 저굴절율층이 배열되고, 상기 저굴절율층은 실리콘 산화물, 가교제, 중합 개시제 및 폴리실록산 수지를 포함하는 원료 물질 조성으로 부터 형성되며, 상기 실리콘 산화물과 상기 가교제의 합에 대하여 중합 개시제의 함량이 1 내지 10 wt%이고 폴리실록산의 함량이 1 내지 5 wt% 인 터치패널.
  16. 전자이미지 표시전극에 있어서,
    이미지 표시판; 및
    상기 이미지 표시판에 직접적으로 또는 간접적으로 접착된 반사방지필름을 포함하고,
    상기 반사방지필름은
    기판;
    상기 기판에 배열되고 경질도포층을 포함하는 최소 하나 이상의 중간층; 및
    상기 중간층에 배열된 반사감소층을 포함하고, 상기 반사감소층은 고굴절율층을 포함하고, 상기 고굴절율층에 저굴절율층이 배열되고, 상기 저굴절율층은 실리콘 산화물, 가교제, 중합 개시제 및 폴리실록산 수지를 포함하는 원료 물질 조성으로 부터 형성되며, 상기 실리콘 산화물과 상기 가교제의 합에 대해 중합 개시제의 함량이 1 내지 10 wt%이고 폴리실록산의 함량이 1 내지 5 wt% 인 전자이미지 표시전극.
  17. 터치 패널으로부터 반사를 감소시키는 반사방지필름에 있어서,
    투명 기판;
    상기 투명 기판에 배열된 경질도포층;
    상기 경질도포층에 적층되고 1.6 내지 2.4의 굴절율을 갖는 고굴절율층; 및
    상기 고굴절율층에 적층되고 1.3 내지 1.5의 굴절율을 갖고 실리콘 산화물를 주성분으로 함유하는 저굴절율층을 포함하는 반사방지필름.
  18. 제17항에 있어서, 상기 저굴절율층은 실리콘 산화물, 가교제, 중합 개시제 및 폴리실록산 수지를 포함하는 원료 물질 조성으로 부터 형성되고, 상기 실리콘 산화물과 상기 가교제의 중량비는 95:5 내지 50:50이고, 상기 실리콘 산화물과 상기 가교제의 합에 대하여 중합 개시제의 함량이 1 내지 10 wt%이고 폴리실록산의 함량이 1 내지 5 wt% 인 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
  19. 제17항에 있어서, 상기 저굴절율층의 상기 굴절율과 상기 고굴절율층의 상기 굴절율과의 차이는 0.1 이상인 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
  20. 제17항에 있어서, 상기 경질도포층은 눈부심 방지 성질을 갖는 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
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