KR20080030259A - 디스플레이용 반사방지 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이용 반사방지 필름 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 반사방지 필름에 필수적으로 구비되는 보호필름을 기재로 이용하고, 기존의 반사방지 필름 제작 시 기재로 이용되던 PET 층을 제거하여 반사방지 필름의 구조가 간소화 되고 경량화가 가능하며, 기존에 비해 제작 공정 수를 감소시킬 수 있으므로 디스플레이용 반사방지 필름의 제작 공정 단순화를 꾀할 수 있다.

반사방지 필름, anti-reflection, 이형필름 제거, PET 제거

Description

디스플레이용 반사방지 필름 및 그 제조 방법{Anti-reflection film and Anti-reflection film making method for display}

도 1은 종래의 반사방지 필름 구조 및 제작 시 부착 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이용 반사방지 필름 제조방법을 설명하기 위한 도면,

도 3은 본 발명의 일 실시예의 반사방지 필름의 구조를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 일 실시예의 저 반사(LR) 필름의 구조를 도시한 도면,

도 5는 도 3의 반사방지 필름의 무 반사 기능을 설명하기 위한 그래프,

도 6은 도 4의 저 반사(LR) 필름의 저 반사 기능을 설명하기 위한 그래프이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100 : 반사방지 필름

110 : 보호필름

120 : 저굴절 층

130 : 고굴절 층

140 : 하드코팅 층

200 : 디스플레이

210 : 점착 층

본 발명은 디스플레이용 반사방지 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 기존의 반사방지 필름에 적용되었던 PET 층과 이형필름을 제거한 상태에서 기존의 반사방지 필름과 동일한 기능이 수행가능한 디스플레이용 반사 방지 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.

각종 디스플레이의 시인성 향상에 대한 요구가 높아지고, 디스플레이의 고정밀화, 고화질을 추구하기 위해서 외부 빛이 비치고, 반사, 번쩍거림 등을 억제할 필요가 있다.

디스플레이 등의 반사를 방지하는 것으로서, 예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트나 폴리카보네이트 등의 투명성이 높은 합성수지제 필름의 편면에, 실리카나 불화 마그네슘 등의 무기물로 굴절률의 낮은 층을 적층 형성한 것이나, 상기와 동일한 합성 수지제 필름의 편면에 산화 티탄이나 산화 주석 등의 무기물로 굴절율이 높은 층과 상기의 굴절률이 낮은 층을 교대로 적층 형성한 반사 방지 필름 등이 사 용된다.

반사방지 필름의 제조에 있어 굴절률이 다른 물질을 적층하는 이유는 빛의 반사의 법칙에 의해 빛이 소멸되는 간섭효과를 이용하는 것이고, 그 두께는 빛의 파장의 1/λ가 되는 범위를 특징으로 한다.

즉, 반사방지 필름의 경우 굴절률이 높은 필름과 낮은 필름이 교대로 적층된 적층 필름을 사용하면 빛의 효과가 서로 상쇄되어 좋은 결과를 얻을 수 있다.

반사방지 기재로서 기재의 표면에 고굴절률 층과 저굴절률 층이 교대로 적층되어 이루어진 반사 방지층이 형성된 것이 알려져 있다.

여기에서 고굴절률 층은 기재의 굴절률보다도 큰 굴절률을 나타내는 층이며, 저굴절률 층은 고굴절률 층보다도 작은 굴절률을 나타내는 층이다.

이들 고굴절률 층과 저굴절률 층은 일체가 되어 반사 방지 층을 형성하고 있으며, 고굴절률 층 및 저굴절률 층의 두께는 통상 굴절률(n)과 두께(d)의 곱인 광학막 두께(n×d)가 각각 가시광의 파장(λ)의 대략 1/4이나 1/2 정도가 되도록 조정된다.

고굴절률 층으로는 분자 중에 불포화 이중 결합을 2개 이상 갖는 화합물과 금속 알콕시드의 조성물로 이루어진 코팅제가 알려져 있고 저굴절률 층으로는 유기 규소 화합물이 알려져 있다.

반사방지 필름의 제조방법은 무기계의 유전체 재료를 증착시키거나 스퍼터링하여 적층하는 건식 코팅과 유기 재료를 도포하는 습식 코팅으로 분류된다. 건식방식으로 제조하면 효과는 완벽한 반면에 비용이 많이 들고 습식방식으로 제조하면 효과는 떨어지나 저가격으로 제조할 수 있다. 최근에는 반사방지 필름에 대전방지 와 오염방지 가공을 동시에 실시하여 고기능성을 부여하고 있다.

첨부 도면 도 1은 종래 기술에 따른 반사방지 필름의 구조 및 제작 시 부착 방법을 설명하기 위한 도면으로서, 좀 더 상세히 기술하면 다음과 같다.

기존의 경우 이형필름(11) 상부에 점착 층(12)을 형성시키고, 상기 점착 층(12) 상부에 PET(polyethylene terephtalate, 폴리에틸렌 테레프탈레이트) 층(13)을 형성시키고, 상기 PET 층(13) 상부에 하드코팅 층(14)을 형성시키고, 상기 하드코팅 층(14) 상부에 고굴절 층(15)을 형성시키고, 상기 고굴절 층(15) 상부에 저굴절 층(16)을 형성시키고, 상기 저굴절 층(16) 상부에 보호필름(17)을 형성시킨다.

상기와 같이 반사방지 필름(10)을 제조한 후 디스플레이(20) 상부에 라미네이션(Lamination) 방식으로 접착시키기 전에 상기 이형필름(11)을 제거한다. 즉, 반사방지 필름(10) 하부에 부착된 이형필름(11)을 먼저 제거한 후 디스플레이(20) 상부에 올려놓고, 열을 가하여 디스플레이(20) 상부에 반사방지 필름(10)이 부착되도록 한다.

상기와 같은 반사방지 필름 제조방법은 반사방지 필름을 제조하는데 있어 많은 공정이 필요하므로, 공정상 번거롭다는 문제점이 있다. 또한 기존의 반사방지 필름 구조는 디스플레이 두께를 감소시키지 못하는 한계점을 가지고 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 기존의반사방지 필름에 적용되었던 PET 층과 이형필름을 제거한 상태에서 기존의 반사방지 필름과 동일한 기능이 가능한 디스플레이용 반사 방지 필름 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 보호필름을 기재로 하여 반사방지 필름을 생성한 후 보호 필름 층이 최상층으로 오도록 뒤집은 상태에서 디스플레이 상에 부착되도록 하는 반사방지 필름 및 디스플레이용 반사방지 필름 제조방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 반사방지 필름은, 보호 필름을 기재로 하고, 상기 보호필름 상부에 저굴절 층, 고굴절 층, 하드코팅 층 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 디스플레이용 반사방지용 필름인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 디스플레이용 반사방지 필름 제조방법은, (1) 보호 필름을 기재로 하여 그 상부에 저굴절 층을 적층시키는 단계 (2) 상기 저굴절 층 상부에 고굴절 층을 적층시키는 단계 및 (3) 상기 고 굴절 층에 하드코팅 층을 적층 시키는 단계를 수행하여 반사방지 필름을 형성시키고, (4) 점착 필름이 부착된 디스플레이 상부에 상기 하드 코팅 층에 접하도록 하여 반사방지 필름이 디스플레이에 부착되도록 하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 상기와 같은 본 발명, 반사방지 필름의 기술적 사상에 따른 일 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 반사방지 필름 및 디스플레이용 반사방지 필름 제작방법은 반사방지 필름에 필수적으로 구비되는 보호필름을 기재로 이용하고, 기존의 반사방지 필름 제작시 기재로 이용되던 PET 층을 제거하여 반사방지 필름의 경량화가 가능한 한편 제작 공정 수를 감소시킬 수 있어 공정의 단순화를 꾀할수 있다.

기존의 반사방지 필름은 굴절 층을 이용한 구조가 알려져 있으며, 저굴절 층을 이용한 저 반사 필름(LR, low reflection film), 고굴절 층을 이용한 반사방지 필름(AR, anti-reflection film)이 있다.

본 발명에일 실시 예에 따른 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이 기존의 고굴절 층을 이용한반사방지 필름에서 PET가 제거된 구조이다.

즉, 첨부 도면 도 3에 도시된 바와 같이 반사방지 필름은 보호 필름을 기재로 하고, 그 상부에 저굴절 층이 적층되고, 저굴절 층 상부에 고굴절 층이 적층되며, 최상위 층으로 하드코팅 층이 형성되도록 함으로써, 기존의 PET층을 제거 시켜 반사방지 필름의 두께 및 무게를 감소시킬 수 있으며, 제작 단가 또한 감소시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같이 PET층을 제거하고 실험조건을 일반 대기(Air) 중에서 광원(Illuminant)으로 모든 파장이 혼합된 백색광(White)을 사용하고 380.0~780.0nm의 파장범위로 설정하여 실험한 결과 첨부 도면 도 5에 도시된 그래프와 같은 결과가 나옴을 알 수 있으며, 첨부 도면 도 5의 그래프를 살펴보면, 본 발명에 따라 PET층이 제거된 상태로 제작된 반사방지 필름은 549nm의 파장에서 0.3175%의 최소 반사율(Reflectance index)을 가지며, 1.7445%의 평균(Average) 반사율을 가진다. 즉 무반사 기능을 갖는다 할 것이다. 이에, 본 발명의 일 실시 예에 따른 PET층이 제거된 반사방지 필름 또한 기존의 반사방지 필름의 효과와 같이 그 기능이 가능하다 할 수 있다.

또한, 첨부 도면 도 4에 도시된 저 반사 필름은 첨부 도면 도 3에 도시된 반사방지 필름과 마찬가지로 기존의 저 반사 필름에서 PET층이 제거된 상태이다. 즉, 보호필름을 기재로 하여 저굴절 층이 적층되고, 상기 저굴절 층 상부인 최상위 층으로 하드코팅 층이 형성되도록 함으로써, 기존의 PET층을 제거시켜 반사방지 필름과 마찬가지로 저 반사 필름의 경우에도 반사방지 필름의 두께 및 무게를 감소시킬 수 있으며, 제작 단가 또한 감소시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기와 같이 PET층을 제거하고 실험조건을 일반 대기(Air) 중에서 광원(Illuminant)으로 모든 파장이 혼합된 백색광(White)을 사용하고 380.0~780.0nm의 파장범위로 설정하여 실험한 결과 첨부 도면 도 6에 도시된 그래프와 같은 결과가 나옴을 알 수 있으며, 첨부 도면 도 6의 그래프를 살펴보면, 본 발명에 따라 PET층이 제거된 상태로 제작된 저 반사 필름은 549nm의 파장에서 1.8273%의 최소 반사율(Reflectance index)을 가지며, 2.0456%의 평균(Average) 반사율을 가진다. 즉 저반사 기능을 갖는다 할 것이다. 이에, 본 발명의 일실시예에 따른 PET층이 제거된 저 반사 필름 또한 기존의 저 반사 필름의 반사 효과와 같이 그 기능이 가능하다 할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 디스플레이용 반사방지 필름 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

첨부 도면 도 2에 도시된 바와 먼저 반사방지 필름(100)을 제작한 후 제작된 반사방지 필름(100)의 하드 코팅 층(140)이 디스플레이 상부(200)에 접하도록 올려놓은 후 열을 가하여 라미네이션(Lanimation) 방식으로 반사방지 필름(100)이 디스플레이(200)에 부착되도록 한다. 이때, 상기 디스플레이(200) 상부에는 점착 층(210)이 먼저 형성되어 있으며, 결국 상기 하드 코팅 층(140)은 상기 점착 층(210)에 부착되는 것이다.

그리고 반사방지 필름(100)의 제조방법에 대해 설명하면, 첨부 도면 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 먼저 보호 필름(110)을 기재로 하여, 그 상부에 저굴절 층(120)이 적층되고, 상기 저굴절 층(120) 상부에 고굴절 층(130)이 적층되고, 그 상부에 하드코팅 층(140)이 적층되므로써, 기존의 반사방지 필름에서 PET 및 이형 필름을 제거된 반사방지 필름을 형성시킬 수 있다.

상기 저굴절 층(120)은 기본적으로 오염방지기능이 포함되어 있으나, 대전 방지 기능이 추가될 수 있다.

그리고 상기 저굴절 층(120)의 굴절률은 고굴절 층(130)보다 낮도록 해야 하며, 특히 고분자 재료의 경우 그 굴절률은 1.3 내지 1.8 범위가 되도록 한다. 이때, 가격대비 성능을 고려해 볼 때 굴절률은 1.3 내지1.5인 것이 적당하다.

또한, 저굴절 층(120)의 두께는 빛의 파장(λ)/(4×재료 굴절률)의 범위에 있도록 한다. 또한 상기 저굴절 층(120)의 두께가 75 내지 350nm 범위에 있는 경우 단파장의 반사율이 높아져 블루빛의 반사를 가져와 디스플레이 시안성을 좋게 한다.

한편, 저굴절 층(120)에 오염방지 기능을 포함시키는 경우 물 및 기름에 접촉각이 90도 이상인 재료를 사용해야 한다.

상기 고굴절 층(130)에는 기본적으로 대전 방지 기능이 포함되어 있으나, UV-cut 코팅 기능이 추가될 수 있다.

그리고 고굴절 층(130)의 굴절률은 하드코팅 층(140) 굴절률과 저굴절 층(120)의 굴절률보다 높아야 하며, 고분자 재료의 경우 그 굴절률은 1.6 내지 1.8인 것이 적당하다.

또한 고굴절 층(130)의 두께는 빛의 파장(λ)/(4×재료 굴절률)의 범위에 있 도록 한다. 그러나 보다 넓은 반사방지 영역을 확보하기 위해 고굴절 층(130)의 두께는 빛의 파장(λ)/(2×재료 굴절률)의 범위에 있는 것이 보다 적당하다.

그리고, 하드코팅 층(140)의 재료는 고굴절 층(130)보다 낮은 굴절률을 갖는다. 또한 그 두께는 10 마이크로미터 이내로 하는 것이 바람직하며, 글래스(glass) 등 보다 단단한 재료에 반사방지(AR) 필터(100)가 부착되는 경우 하드 코팅 층을 제외시켜도 무방하다.

이때, 상기 하드코팅 층(140)은 기본적으로 UV-cut 코팅 기능이 포함되어 있으나, 대전 방지 기능이 추가될 수 있다. 상기 하드코팅 층(140)의 표면에 소정 형상을 추가하여 광반사 방지 기능이 추가될 수 있도록 구현할 수도 있다.

상기와 같이 기술된 본 발명에 따라 PET층이 제거된 반사방지 필름의 무반사 기능에 대해서는 실시예 1에서 첨부 도면 도 5를 참조하여 설명한 부분과 동일하므로 여기서는 생략하기로 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 반사방지 필름은 보호필름을 기재로 이용하고, 기존의 반사방지 필름 제작 시 기재로 이용되던 PET 층을 제거하여 반사방지 필름의 구조가 간소화 되고 경량화가 가능할 뿐만 아니라, 기존에 비해 제작 공정수를 감소시킬 수 있으므로 디스플레이용 반사방지 필름의 제작 공정 단순화 및 코스트를 다운시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 디스플레이용 반사방지 필름에 있어서,

   보호 필름을 기재로 사용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 반사 방지용 필름.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 보호필름 상부에 저굴절 층, 고굴절 층, 하드코팅 층 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 디스플레이용 반사 방지용 필름.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 저굴절 층의 두께(d1)는,

   빛의 파장/(4×재료 굴절률)의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 반사방지용 필름.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 고굴절 층의 두께(d2)는,

   빛의 파장/(2×재료 굴절률)의 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 반사방지 필름.
5. 청구항 2에 있어서, 상기 고굴절 층의 굴절률은,

   하드코팅 층의 굴절률 및 저굴절 층의 굴절률보다 높은 것을 특징으로 하는 디스플레이용 반사방지 필름.
6. 디스플레이용 반사방지 필름 제조방법에 있어서,

   (1) 보호 필름을 기재로 하여 그 상부에 저굴절 층을 적층시키는 단계

   (2) 상기 저굴절 층 상부에 고굴절 층을 적층시키는 단계 및

   (3) 상기 고굴절 층에 하드코팅 층을 적층시키는 단계를 수행하여 반사방지 필름을 형성시키고,

   (4) 점착 층이 존재하는 디스플레이 상부에 상기 하드코팅 층에 접하도록 하여 반사방지 필름이 디스플레이에 부착되도록 하는 단계

   를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디스플레이용 반사방지 필름 제조방법.

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