KR20080101801A - 눈부심 방지 필름용 조성물 및 이를 이용하여 제조된눈부심 방지 필름 - Google Patents

눈부심 방지 필름용 조성물 및 이를 이용하여 제조된눈부심 방지 필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 바인더 수지; 및 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 1~30 중량부의 함량으로 포함되며, 표면에 요철 패턴이 형성되어 있는 유기물 미립자를 포함하는 눈부심 방지 필름용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 눈부심 방지 필름을 제공한다. 이에 의해, 고해상도용 눈부심 방지 필름 내에 포함된 미립자의 저장 안정성이 개선되어, 제품의 내구성과 그 사용 연한이 증가될 수 있고, 입사되는 외광에 의해 사용자에게 인지되는 눈부심 현상을 방지할 수 있으며, 화면 표시 장치를 통해 구현되는 화상의 상선명도 및 명암대비비를 향상시킬 수 있다.
눈부심 방지 필름, 유기물 미립자, 요철

Description

눈부심 방지 필름용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 눈부심 방지 필름{COMPOSITION FOR ANTI-GLARE FILM AND ANTI-GLARE FILM PREPARED USING THE SAME}
본 발명은, 조성물의 저장 안정성이 우수하고 눈부심 방지 특성이 우수하며, 상선명도 및 콘트라스트가 우수하여 고해상도 디스플레이에 적용이 가능한 눈부심 방지 필름용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 눈부심 방지 필름에 관한 것이다.
최근 정보 전달의 고속화 및 고밀도화, 전달매체의 다양화 및 다기능화에 부응하고, 소비자들이 대화면, 고화질, 다기능 및 고기능성 등의 고품질 제품을 요구함에 따라 대화면의 평판디스플레이(FPD: Flat Panel Display)가 등장하게 되었다. 디스플레이의 대형화 및 박형화와 노트북 PC의 수요가 증가함에 따라, LCD나 PDP, Rear-projection TV 등의 다양한 형태의 평판디스플레이가 개발되어 상용화되고 있다. 그러나, 이러한 디스플레이는 자연광 등의 외부 빛에 노출될 경우, 표면 반사광으로 인하여 이용자의 눈에 피로감을 주거나 두통을 유발하기도 하며, 디스플레이 내부에서 만들어지는 이미지가 선명한 상으로서 인식되지 못하는 문제 등이 발생하고 있다.
이러한 종래 기술의 단점을 해결하기 위해 디스플레이 표면에 요철을 형성하여 외부의 광을 표면에서 산란시킴으로써 눈부심 방지 효과를 구현한 바 있다. 그러나, 이로 인하여 고해상도의 디스플레이에서는 상 선명도가 저하되는 문제점이 발생하였다. 이를 개선하기 위해서 내부 산란을 유도하는 미립자를 코팅층에 첨가하는 방법이 제시되고 있다.
이하에서는 종래의 문제점을 해결하기 위해 다양한 선행기술이 제시되고 있는 바, 이들에 대해 구체적으로 살펴보며, 이들이 갖는 기술적 단점을 분석하여 이를 해결할 수 있는 기술을 제안하고자 한다.
대한민국 등록특허 제10-046782호는 아크릴레이트계 바인더수지와 굴절율 차이가 0.2 내지 0.5인 평균직경 0.05 내지 1㎛의 제 1미립자와 굴절율 차이가 0.1을 넘지 않는 평균입경 0.5 내지 3㎛의 제 2 미립자를 이용한 고해상도용 눈부심 방지용 코팅층에 대하여 개시하고 있으나, 바인더수지와 제1 미립자의 굴절율 차이가 심하여 콘트라스트가 떨어지는 단점이 있다.
한편, 대한민국 등록특허 제10-037840호 및 일본공개특허 제2001-3178호는 바인더 수지 내부에 적어도 2 종류 이상의 투광성 미립자를 포함하고 투광성 미립자의 굴절율은 바인더와 0.03 이상 0.2이하이고 각 투광성 미립자는 서로 다른 굴절율을 갖는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지용 코팅층에 대하여 개시하고 있으나, 동일한 상선명도 및 헤이즈 값 대비 눈부심 방지 특성이 떨어지고 10% 이상의 헤이즈로 인해 콘트라스트가 저하되는 단점이 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-0296369호는 바인더 수지 내부에 투광성 확산 제를 포함하고 표면 요철에 의한 외부 헤이즈 값이 7 내지 30 이고 투광성 확산제에 의한 내부 헤이즈 값이 1 내지 15인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지용 코팅층에 대하여 개시하고 있으나, 높은 표면 헤이즈 값으로 인해 콘트라스트가 저하되는 단점이 있다. 일본공개특허 제2002-67675호는 바인더 수지 내부에 굴절율 1.55이상인 구형의 미립자와 굴절율 1.48이하인 부정형의 미립자를 포함하고 바인더 수지의 두께가 구형의 미립자의 평균 직경 이상인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지용 코팅층에 대하여 개시하고 있으나, 동일한 상선명도 및 헤이즈 값 대비 눈부심 방지 특성이 떨어지는 단점이 있다.
일본 공개특허 제2002-185927호는 바인더 수지 내부에 평균 직경 1 내지 7㎛의 유기물 미립자와 평균 직경이 0.1㎛이하인 무기물 미립자를 포함하고 바인더의 두께가 유기물 미립자의 평균 직경의 0.3 내지 3배인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지용 코팅층에 대하여 개시하고 있으나, 무기물 미립자가 유기물 미립자의 표면에 붙어 있지 않으므로 무기물 미립자에 의한 미세하고 균일한 표면 요철을 생성할 수 없으므로 미립자에 의한 눈부심 방지 효과가 저하되는 문제점이 있다.
일본 등록특허 제3507344호는 바인더 수지 내부에 적어도 1종류의 투광성 미립자를 포함하고 상기 투광성 미립자는 바인더 수지와의 굴절율 차이가 0.3이하이고, 바인더 수지층의 표면으로부터 0.1 내지 0.3㎛ 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지용 코팅층에 대하여 개시하고 있으나, 동일한 상선명도 및 헤이즈값 대비 눈부심 방지 특성이 저하되는 문제점이 있다.
한국 공개특허 제 10-2005-0006349호는 코어-쉘 구조의 금속 산화물을 포함 하는 광흡수층 및 이를 구비한 태양전지에 관하여 개시하고 있으나, 코어로서 굴절율이 높은 부정형의 금속산화물 결정질을 사용하고 쉘이 비정질 또는 결정질의 금속산화물로 이루어져 있어, 눈부심 방지 코팅용 조성물에 사용 할 수 없는 문제점이 있다.
일반적으로, 눈부심 방지 코팅막에서 헤이즈는 코팅층 표면의 거칠기에 의한 외부 산란 및 바인더 수지내의 필러에 의한 내부 산란과 관련이 있고, 눈부심 방지 효과는 표면 거칠기에 의한 외부 산란과 관련이 있으며, 상선명도는 빛의 확산 정도와 관련이 있다. 또한 빛의 확산 정도는 바인더 수지와 미립자의 굴절율 차이 및 코팅층의 표면 거칠기와 관련이 있으며, 특히 코팅층의 표면이 거칠수록 상선명도는 떨어진다. 따라서 상선명도와 눈부심 방지성은 상반되는 결과를 가져오는 관계를 가지게 되므로, 상선명도 및 눈부심 방지성이 우수한 고해상도 디스플레이용 눈부심 방지 코팅막의 제조에 있어서는 표면 거칠기를 어떻게 제어하느냐가 중요한 기술 요소라 할 수 있다.
종래에 사용하던 구형의 미립자의 경우에는 상선명도 및 눈부심 방지성이 우수한 눈부심 방지 코팅막을 제조 하기 어렵고 미립자의 렌즈(lens)효과로 인하여 RGB 픽셀이 혼합되는 단점이 있다.
또한, 일반적으로 가교된 유기물 미립자를 사용할 경우, 미립자를 단분산시키기 위해서 적정한 용매(Good solvent)를 사용한다. 그러나, 이 경우에는 가교된 미립자가 팽윤(swelling)되며, 그 표면이 끈적끈적해져(sticky) 미립자 간의 상호 충돌이 발생되면서 서로 응집(coagulation)됨으로 인해 코팅 조성물의 저장 안정성 이 저해되는 문제점이 지적되고 있다.
이러한 기술적 배경하에서 본 발명이 안출된 것이다. 즉, 본 발명은 종래의 기술로서는 눈부심 방지 효과와 상선명도 개선의 기술적 개선 노력이 서로 정합된 목적으로 이루어지지 않아 어느 하나의 기능 개선을 위해서는 다른 기능이 열화되는 문제점을 해결하고자 함에 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 표면 거칠기(surface roughness)가 제어된 유기물 미립자를 이용하여, 저장안정성이 우수하고 눈부심 방지 특성이 우수하며, 디스플레이에 적용되어 상선명도 및 콘트라스트가 우수한 고해상도 디스플레이를 제공할 수 있는, 눈부심 방지 필름용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 눈부심 방지 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 바인더 수지; 및 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 1~30 중량부의 함량으로 포함되며, 표면에 요철 패턴이 형성되어 있는 유기물 미립자를 포함하는 눈부심 방지 필름용 조성물을 제공한다.
본 발명은, 바인더 수지 및 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 1~30 중량부의 함량으로 포함되며 표면에 요철 패턴이 형성되어 있는 유기물 미립자를 포함하는 눈부심 방지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름을 제공한다.
본 발명에 따르면, 고해상도용 눈부심 방지 필름 내에 포함된 유기물 미립자의 저장 안정성이 개선되어, 제품의 내구성과 그 사용 연한이 증가될 수 있고, 입 사되는 외광에 의해 사용자에게 인지되는 눈부심 현상을 방지할 수 있으며, 화면 표시 장치를 통해 구현되는 화상의 상선명도 및 명암대비비를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물은, 바인더 수지; 및 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 1~30 중량부의 함량으로 포함되며, 표면에 요철 패턴이 형성되어 있는 유기물 미립자를 포함한다.
상기 바인더 수지로는 경화형 아크릴레이트계 바인더 수지를 사용할 수 있다. 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.
예컨대, 반응성 아크릴레이트 올리고머 및 다관능성 아크릴레이트 단량체 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다. 이때, 상기 반응성 아크릴레이트 올리고머는, 경화반응에 참가할 수 있는 아크릴레이트 관능기를 적어도 1개 포함하는 올리고머이며, 상기 다관능성 아크릴레이트 단량체는, 경화반응에 참가할 수 있는 아크릴레이트 관능기를 1개 이상 포함하는 모노머이다.
상기 반응성 아크릴레이트 올리고머 및 상기 다관능성 아크릴레이트 단량체는 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.
상기 반응성 아크릴레이트 올리고머로는, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트, 및 폴리에테르 아크릴레이트 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 다관능성 아크릴레이트 단량체로는, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸로프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세로 트리아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 및 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 중 에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 바인더 수지의 종류가 예시된 바로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.
상기 유기물 미립자는 상기 바인더 수지 100중량부에 대해 1~30중량부로 포함될 수 있다.
상기 1 중량부 미만인 경우, 내부 산란에 의한 헤이즈 값이 충분하게 구현되지 아니할 수 있고, 상기 30중량부를 초과하는 경우, 점도가 높아져 코팅성이 불량해지고 내부 산란에 의한 헤이즈 값이 너무 커져 명암대비비(contrast ratio)가 저하될 수 있다.
상기 표면에 요철패턴이 형성된 유기물 미립자의 평균 입경은 1~10㎛일 수 있다.
상기 평균 입경이 1㎛미만인 경우 우유빛 헤이즈로 인해 명암대비비가 저하될 수 있으며, 상기 평균 입경이 10㎛을 초과하는 경우 내부 필러의 개수가 감소되 어 내부 산란 효과가 저하됨에 따라 충분한 헤이즈 값을 얻기 어려울 수 있다.
상기 요철패턴이 형성되어 표면거칠기를 갖는 유기물 미립자에 있어서, 상기 요철의 높이가 0.01~2㎛이고, 상기 요철의 폭은 0.01~4㎛이다.
여기서, 상기 요철의 높이는 도 5에 도시된 바와 같이 요부의 최저점에서 철부의 최고점까지의 거리이며, 상기 요철의 폭은 요부와 요부 사이의 거리이다.
상기 요철의 높이가 0.01㎛미만 및 폭이 0.01㎛미만인 경우 상기 유기물 미립자에 의해 형성되는 요철의 크기가 작아 산란 효과가 미미하고 눈부심 방지 개선 효과가 미미할 수 있다.
상기 요철의 높이 2㎛을 초과하고, 폭이 4㎛을 초과하는 경우 눈부심 방지 대비 상선명도가 저하될 수 있다.
상기 요철의 전체 분포율이 상기 유기물 미립자 전체 표면의 10~100%일 수 있다.
여기서, 상기 요철의 전체 분포율이 10%미만인 경우 눈부심 방지 개선 효과를 발현시키기 위한 요철의 유효수가 적어 실질적인 눈부심 방지 효과가 발현되기 어려울 수 있다.
그리고, 상기 요철 패턴은 도 5에 도시된 바와 같이 연속적으로 형성되어 있을 수 있고, 불연속적으로 형성되어 있을 수도 있다.
상기 요철패턴이 형성되어 표면거칠기를 갖는 유기물 미립자에 있어서, 요철패턴의 형성방법으로는 당업계에 알려진 요철패턴을 형성하는 방법이라면 모두 적용될 수 있다.
유기물 미립자와 같은 고분자 입자의 요철 제어는 상분리 방법을 통해서 이루어 질 수 있으며, 열역학적(thermodynamic) 및 동역학적(kinetic) 제어를 통해서 요철의 모양 및 분포를 제어할 수 있다.
상기 유기물 미립자는, 상기 바인더 수지와의 굴절율 차이가 0.01~0.3일 수 있다.
상기 굴절율 차이가 0.01미만인 경우 내부 산란에 의한 헤이즈 값을 충분하게 발현되지 않을 수 있으며, 0.3을 초과하는 경우 내부 산란에 의한 헤이즈 값이 증가하나 투과도가 감소하여 명암대비비가 저하될 수도 있다.
상기 유기물 미립자는, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트-co-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시레진, 페놀레진, 실리콘 수지, 멜라민 수지, 벤조구아민, 폴리디비닐벤젠, 폴리디비닐벤젠-co-스티렌, 폴리디비닐벤젠-co-아크릴레이트, 폴리디알릴프탈레이트 및 트리알릴이소시아눌레이트폴리머 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 코폴리머(copolymer)로 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물은, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 50~500 중량부로 첨가되는 유기용매를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물은, 바인더 수지, 유기물 미립자 및 유기용 매를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 유기용매의 함량이 50중량부 미만인 경우 코팅 조성물의 점도가 너무 커서 코팅성이 불량할 수 있고, 500중량부를 초과하는 경우 코팅 필름의 막강도가 저하되며, 후막으로 제조하기 어려워질 수 있다.
상기 유기용매는, C1 내지 C6의 저급 알코올류, 아세테이트류, 케톤류, 셀로솔브류, 디메틸포름아마이드, 테트라하이드로퓨란, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 톨루엔, 및 자이렌 중 선택된 하나의 단일물 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
여기서, 상기 저급 알코올류는, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 부틸알콜, 이소부틸알콜 및 디아세톤 알코올 중 선택된 하나의 물질이며, 상기 아세테이트류는, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트 및 셀로솔브아세테이트 중 선택된 하나의 물질이며, 상기 케톤류는, 메틸에틸톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤 및 아세톤 중 선택된 하나의 물질일 수 있다. 그러나, 이로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물은, UV 조사를 통한 경화를 목적으로, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 첨가되는 UV경화개시제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물은, 바인더 수지, 유기물 미립자, 유기용매 및 UV경화개시제를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 UV 경화 개시제는 상기 바인더 수지 100중량부에 대해 0.1~10중량부로 첨가될 수 있다. 상기 0.1중량부 미만인 경우 충분한 경화가 일어나지 않을 수도 있고, 상기 10중량부를 초과하는 경우 눈부심 방지 필름의 막강도가 저하될 수 있다.
상기 UV경화개시제는, 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤, 벤질 디메틸 케탈, 히드록시디메틸아세토페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 및 벤조인 부틸 에테르 중 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물일 수 있다. 그러나, 이로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물은, 레벨링제, 웨팅제, 소포제 및 평균 입경이 1~50nm인 실리카 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 상기 바인더 수지 100중량부에 대해 0.01~10중량부로 첨가될 수 있다.
상기 레벨링제는 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물을 사용하여 코팅한 코팅막의 표면을 균일하게 해 줄 수 있다.
상기 웨팅제는 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물의 표면 에너지를 낮추는 역할을 함에 따라, 눈부심 방지 필름용 조성물을 투명 기재층에 코팅할 때, 균일한 도포가 이루어지도록 할 수 있다.
상기 소포제는 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물 내의 기포를 제거해 주기 위해 첨가될 수 있다.
상기 실리카는 무기물 입자로서, 첨가되어 코팅막 내의 내스크래치성 및 도막 강도를 증진시키는 역할을 하며, 그 입경이 1~50nm인 경우에는 투명한 코팅막을 확보할 수 있으며, 코팅막의 광학물성에 영향을 주지 않아 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름은, 바인더 수지 및 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 1~30 중량부의 함량으로 포함되며 표면에 요철 패턴이 형성되어 있는 유기물 미립자를 포함하는 눈부심 방지층을 포함한다.
상기 눈부심 방지층의 구성에 있어서, 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물에 대해 설명한 내용이 모두 적용되므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
상기 눈부심 방지층의 적어도 일면에 구비되는 투명 기재층 및/또는 상기 눈부심 방지층 상에 구비된 저반사층을 더 포함할 수 있다.
상기 저반사층의 두께는 40~200nm일 수 있고, 상기 저반사층의 굴절율은 1.2 ~ 1.45일 수 있다.
상기 저반사층을 형성하기 위한 저굴절 재료로는 굴절률 1.40 이하의 NaF, LiF, AlF3, Na5Al3F14, Na3AlF6, MgF2, YF3 와 같은 메탈 플로라이드이며, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용 가능하고, 크기는 1~100 nm인 것이 바람직하다.
또한, 상기 저반사층에 사용되는 불소계 실란은 트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리이소프로폭시실란이며, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 저반사층을 형성하기 위한 물질은 전술한 바로 한정되는 것은 아니다.
상기 눈부심 방지층의 적어도 일면에 구비되는 투명 기재층 및/또는 상기 눈부심 방지층 상에 구비된 내오염(Anti-pollution)층을 더 포함할 수 있다.
상기 내오염층의 두께는 0초과 100 nm이하일 수 있으며, 상기 내오염층은 불소기를 함유한 단관능 및 다관능 아크릴레이트를 사용하여 형성할 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 필름은, 투명 기재층; 및 상기 투명 기재층 상에 구비되며, 상기 눈부심 방지 필름용 조성물로 형성된 눈부심 방지층을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름은, 투명 기재층; 상기 투명 기재층 상에 구비되며, 상기 눈부심 방지 필름용 조성물로 형성된 눈부심 방지층; 및 상기 눈부심 방지층 상에 구비된 저반사층을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름은, 투명 기재층; 상기 투명 기재층 상에 구비되며, 상기 눈부심 방지 필름용 조성물로 형성된 눈부심 방지층; 및 상기 눈부심 방지층 상에 구비된 내오염층을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름은, 투명 기재층; 및 눈부심 방지층을 포함하고, 상기 저반사층과 상기 내오염층을 함께 포함할 수도 있다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 필름은 고해상도 평판 디스플레이용으로 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 눈부심 방지필름의 제조방법은, a) 투명 기재층 상에 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물을 코팅하는 단계; 및 b) 이를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 a) 단계에서는, 습식 코팅법을 사용할 수 있으며, 롤코팅법, 바 코팅 법, 스프레이코팅법, 딥코팅법, 및 스핀코팅법을 예로 들 수 있다. 코팅법은 이로 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 사용되는 다양한 다른 코팅법을 사용할 수 있음은 물론이다.
상기 b) 단계에서는 건조단계 및 경화단계로 나누어 진행할 수도 있고, 한 단계로 진행할 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 이로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 눈부심 방지 필름은, 도 1에 도시된 바와 같이, 투명 기재층(1); 및 투명 기재층(1) 상에 적층되며, 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름용 조성물로 형성된 눈부심 방지층(2)을 포함한다.
투명기재층(1)은, 그 구성이 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다.
예컨대, 트리아세틸셀룰로오스(TAC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC) 및 노보넨계 폴리머 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있다. 그러나, 이로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 투명 기재층을 제조하기 위해 일반적으로 사용되는 다른 물질을 이용할 수 있음은 물론이다.
여기서, 본 발명에 따른 눈부심 방지 필름이 고해상도 디스플레이용 편광판에 적용되는 경우, 투명 기재층(1)은 트리아세틸셀룰로오스를 사용하여 제조하는 것이 바람직하다.
투명기재층(1)은, 투과율이 적어도 85%이고, 헤이즈 값이1% 이하이며, 두께가 30~120㎛일 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니다.
눈부심 방지층(2)은, 투명기재층(1)을 보호하고, 눈부심 방지성이 우수하고, 상선명도 및 콘트라스트가 우수하며, 최종적인 필름의 기계적 강도를 향상시키는 역할을 한다.
눈부심 방지층(2)은, 전자빔(EB) 또는 자외선(UV) 경화형 바인더 수지를 투명 기재층(1) 위에 도포하여 경화시킨 것으로서, 그 건조두께는 1~20 ㎛일 수 있다.
상기 경화형 바인더 수지로는 아크릴레이트계 수지를 사용할 수 있다. 예컨대, 반응성 아크릴레이트 올리고머, 다관능성 아크릴레이트 단량체 또는 이들의 혼합물을 사용될 수 있다.
경화조건은 배합비나 성분에 따라서 다소 차이가 있으나 일반적으로는 전자빔 또는 자외선 경화의 경우에는 그 조사량을 200 내지 1,000 mJ/㎠으로 1초 내지 10분 경화시키면 바람직하다.
전자빔 또는 자외선 경화에 있어서, 경화 시간이 1초 미만인 경우, 바인더 수지가 충분히 경화되지 않아서 내마모성과 같은 기계적 물성이 불량할 수 있고, 경화 시간이 10분을 초과하는 경우, 투명기재층(1)에 황변이 발생될 수 있다.
눈부심 방지층(2)을 도 1에 도시된 바와 같이 제조하기 위해 롤 코팅법 또는 바 코팅법을 사용할 수 있으나, 이로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적으로 사용되는 다양한 방법을 사용하여 제조할 수 있다.
눈부심 방지층(2) 내부에는 표면 거칠기가 제어된 유기물 미립자(3)가 분산되어 있다.
유기물 미립자(3)의 표면에 요철 패턴이 형성되어 있는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 눈부심 방지층(2)의 내부에 위치하여, 눈부심 방지 층(2)의 표면에 요철 패턴이 형성되도록 할 수 있다.
유기물 미립자(3)의 표면에 요철 패턴이 형성되어 있는 경우, 즉, 유기물 미립자(3)의 표면이 거친 표면을 갖는 경우, 이 요철 패턴에 의해 외부에서 입사되는 빛을 다양한 각도로 산란시킬 수 있고, 이로 인해 사용자의 시각으로 인식되는 반사광을 저감시키는 효과를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
실시예 1
(눈부심 방지 필름용 조성물의 제조)
우레탄 아크릴레이트 올리고머 10g, 다관능성아크릴레이트 모노머로 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 20g, 평균 입경이 3.5㎛이고, 그 표면에 형성된 요철의 높이가 300nm 이하이고, 그 요철의 폭이 1㎛이하이고, 요철분포가 80%인 미립자 2g, 유기용매로 메틸에틸케톤 30g 및 톨루엔 38g, UV경화개시제 2 g을 균일 하게 혼합하여 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조하였다.
(눈부심 방지 필름의 제조)
트리아세틸셀룰로오스로 이루어진 투명 기재층(두께 80㎛) 위에 롤 코팅을 이용하여 상기 방법으로 제조한 액상의 눈부심 방지 필름용 조성물을 건조 두께가 4㎛가 되도록 도포한 후 280mJ/㎠의 UV 를 조사하여 경화시켰다.
실시예 2
실시예 1에서 사용된 미립자 대신, 평균 입경은 3.5㎛이고 그 표면에 형성된 요철의 높이는 580nm이하이고, 그 요철의 폭은 1.5㎛인 미립자를 사용한 것 이외에는, 실시예 1와 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
비교예 1
실시예 1에서 사용된 미립자 대신, 평균 입경이 3.5㎛이며 솔리드(solid)한 구조를 갖는 표면 거칠기가 없는 미립자를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
비교예 2
실시예 1에서 사용된 미립자의 양(2g)을 0.1g으로 감소시켜 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
비교예 3
실시예 1에서 사용된 미립자의 양(2g)을 10g으로 증가시켜 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름용 조성물을 제조한 후, 이를 이용하여 눈부심 방지 필름을 제조 하였다.
실험예 1
도 2 내지 도 4는, 실시예 1~2 및 비교예 1~3에서 사용한 미립자의 표면 거칠기를 관찰하기 위하여 촬영한 전자 주사 현미경(SEM) 사진이다.
도 2는, 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에서 사용된 평균 입경이 3.5㎛이고, 평균 표면 요철 높이가 300nm이하이고, 요철 폭이 1 ㎛ 이하인 미립자에 대한 전자 주사 현미경 사진이다.
도 3은, 실시예 2에서 사용된 평균 입경이 3.5㎛ 이고, 평균 표면 요철 높이가 580nm이하이고, 요철 폭이 1.5 ㎛ 이하인 미립자에 대한 전자 주사 현미경 사진이다.
도 4는 비교예 3에서 사용된 평균 입경이 3.5㎛ 인 솔리드(solid) 구조의 표면거칠기가 없는 미립자에 대한 전자 주사 현미경 사진이다.
각각의 미립자에 대한 상대적인 표면 거칠기의 정도를 도 2~4의 전자 주사 현미경 사진으로 확인할 수 있다.
실험예 2
실시예 1~2 및 비교예 1~3에 따른 눈부심 방지 필름의 물성을 하기와 같은 조건에 의해 측정 후, 그 각각의 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
투과율(%)
무라카미 컬러 리서치 래버러토리(Murakami Color Research Laboratory)사의 HR-100을 이용하여, 투과율을 측정하였다.
헤이즈 값(%)
무라카미 컬러 리서치 래버러토리(Murakami Color Research Laboratory)사의 HR-100을 이용하여, 헤이즈 값을 측정하였다.
60˚반사 광택도( Gloss )
비와이케이 가드너(BYK Gardner)사의 마이크로-트리-그로스(micro-TRI-gloss)를 이용하여, 60˚반사 광택도(Gloss)를 측정하였다.
상선명도(%)
슈가 테스트 인스트루먼트(Suga Test Instrument Co., Ltd.)사의 ICM-1T를 이용하여 상선명도를 측정하였다.
콘트라스트
한국산업규격(KS C IEC 61988-2-1)에 의거하여 암실 콘트라스트와 명실 콘트라스트를 측정하였다.
내스크래치성
강철솜(#0000)을 1kg의 해머에 묶어 눈부심 방지 코팅 필름에 10회 문지른 후 관찰하였다.
◎ : 스크래치 개수 : 0 개
○ : 스크래치 개수 : 1cm 이하의 가는 스크래치 5개 이하
△ : 스크래치 개수 : 1cm 이하의 가는 스크래치 5개 초과 또는 1cm 이상의 긴 스크래치 1개 이상 3개 이하
×: 스크래치 개수 : 1cm 이상의 긴 스크래치 3개 초과
Figure 112008034992290-PAT00001
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 표면 거칠기가 제어된 미립자를 사용한 실시예 1~2의 경우, 저장 안정성이 우수하고 눈부심 방지 특성과 상선명도 및 콘트라스트 우수함을 알 수 있다.
반면에, 표면 거칠기가 없는 미립자를 사용한 비교예 1의 경우, 60˚반사 광택도가 110으로 코팅막의 눈부심 방지 특성이 떨어지고 팽윤된 입자간의 응집에 의해 저장 안정성이 떨어짐을 알 수 있다.
또한, 표면 거칠기를 가지는 미립자가 1 중량부 미만인 비교예 2의 경우, 헤이즈 값이 매우 낮고 60˚반사 광택도가 135로 코팅막의 눈부심 방지 특성이 매우 불량함을 보여 주고 있으며, 표면 거칠기를 가지는 미립자가 30 중량부 초과인 비 교예 3의 경우, 눈부심 방지 특성은 우수하나, 상선명도가 매우 저하됨을 알 수 있다.
본 발명의 최적 실시예들에 대해 설명하였다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 당업자에게 본 발명을 상세히 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 눈부심 방지 필름의 단면도이다.
도 2는 실시예 1, 비교예 1 및 비교예 2에 따른 눈부심 방지 필름에 각각 사용된 유기물 미립자의 전자주사현미경(SEM) 사진이다.
도 3은 실시예 2에 따른 눈부심 방지 필름에 사용된 유기물 미립자의 전자주사현미경(SEM) 사진이다.
도 4는 비교예 3에 따른 눈부심 방지 필름에 사용된 유기물 미립자의 전자주사현미경(SEM) 사진이다.
도 5는 표면에 요철 패턴이 형성된 유기물 미립자에 있어서, 요철의 높이 및 폭을 표시한 도면이다.

Claims (22)

  1. 바인더 수지; 및
    상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 1~30 중량부의 함량으로 포함되며, 표면에 요철 패턴이 형성되어 있는 유기물 미립자를 포함하는 눈부심 방지 필름용 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 유기물 미립자는 평균 입경이 1~10㎛인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름용 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 유기물 미립자의 요철의 높이가 0.01~2㎛이고, 상기 유기물 미립자의 요철의 폭은 0.01~4㎛이며, 상기 유기물 미립자의 요철의 전체 분포율이 상기 유기물 미립자 전체 표면의 10~100%인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름용 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 유기물 미립자는, 상기 바인더 수지와의 굴절율 차이가 0.01~0.3인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름용 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 유기물 미립자는, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트-co-스티렌, 폴 리메틸아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트-co-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시레진, 페놀레진, 실리콘 수지, 멜라민 수지, 벤조구아민, 폴리디비닐벤젠, 폴리디비닐벤젠-co-스티렌, 폴리디비닐벤젠-co-아크릴레이트, 폴리디알릴프탈레이트 및 트리알릴이소시아눌레이트폴리머 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 코폴리머(copolymer)인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름용 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 바인더수지는, 반응성 아크릴레이트 올리고머 및 다관능성 아크릴레이트 단량체 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름용 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 반응성 아크릴레이트 올리고머는, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트, 및 폴리에테르 아크릴레이트 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름용 조성물.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 다관능성 아크릴레이트 단량체는, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸로프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세로 트리아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 및 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름용 조성물.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 50~500 중량부의 유기용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름용 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 0.1~10 중량부로 첨가되는 UV경화개시제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름용 조성물.
  11. 청구항 1에 있어서, 레벨링제, 웨팅제, 소포제 및 평균 입경이 1~50nm인 실리카 중에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름용 조성물.
  12. 바인더 수지 및 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 1~30 중량부의 함량으로 포함되며 표면에 요철 패턴이 형성되어 있는 유기물 미립자를 포함하는 눈부심 방지층을 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 유기물 미립자는 평균 입경이 1~10㎛인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 유기물 미립자의 요철의 높이가 0.01~2㎛이고, 상기 유기물 미립자의 요철의 폭은 0.01~4㎛이며, 상기 유기물 미립자의 요철의 전체 분포율이 상기 유기물 미립자 전체 표면의 10~100%인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름.
  15. 청구항 12에 있어서, 상기 유기물 미립자는, 상기 바인더 수지와의 굴절율 차이가 0.01~0.3인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름.
  16. 청구항 12에 있어서, 상기 유기물 미립자는, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트-co-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시레진, 페놀레진, 실리콘 수지, 멜라민 수지, 벤조구아민, 폴리디비닐벤젠, 폴리디비닐벤젠-co-스티렌, 폴리디비닐벤젠-co-아크릴레이트, 폴리디알릴프탈레이트 및 트리알릴이소시아눌레이트폴리머 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 코 폴리머(copolymer)인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름.
  17. 청구항 12에 있어서, 상기 바인더수지는, 반응성 아크릴레이트 올리고머 및 다관능성 아크릴레이트 단량체 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 반응성 아크릴레이트 올리고머는, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트, 및 폴리에테르 아크릴레이트 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름.
  19. 청구항 17에 있어서, 상기 다관능성 아크릴레이트 단량체는, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸로프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세로 트리아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 및 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름.
  20. 청구항 12에 있어서, 상기 눈부심 방지층의 적어도 일면에 구비되는 투명 기재층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름.
  21. 청구항 12에 있어서, 상기 눈부심 방지층 상에 구비된 저반사층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름.
  22. 청구항 12에 있어서, 상기 눈부심 방지층 상에 구비된 내오염층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 눈부심 방지 필름.
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