KR20100058111A - 반사방지 필름 - Google Patents

반사방지 필름 Download PDF

Info

Publication number
KR20100058111A
KR20100058111A KR1020080116806A KR20080116806A KR20100058111A KR 20100058111 A KR20100058111 A KR 20100058111A KR 1020080116806 A KR1020080116806 A KR 1020080116806A KR 20080116806 A KR20080116806 A KR 20080116806A KR 20100058111 A KR20100058111 A KR 20100058111A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refractive index
layer
hard coating
antireflection film
low refractive
Prior art date
Application number
KR1020080116806A
Other languages
English (en)
Inventor
엄상열
최광휘
이문복
서기봉
김상필
Original Assignee
도레이첨단소재 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도레이첨단소재 주식회사 filed Critical 도레이첨단소재 주식회사
Priority to KR1020080116806A priority Critical patent/KR20100058111A/ko
Publication of KR20100058111A publication Critical patent/KR20100058111A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G02B1/111—Anti-reflection coatings using layers comprising organic materials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/38—Anti-reflection arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 투명 고분자 필름으로 이루어진 기재필름 상에, 고굴절율 경질코팅층; 및 저굴절율층; 의 2층 구조로 순차 적층된 반사방지 필름에 관한 것이다.
본 발명의 반사방지 필름은 경질코팅층에 굴절율을 높게 조절하여 종래 고굴절율층의 기능을 부여함으로써, 종래 기재필름 상에 다층구조로 구성된 반사방지 필름보다 적층되는 층을 줄여 제조공정을 단순화시키면서도 동등한 광학 특성과 부가기능을 확보할 수 있다. 특히, 상기 고굴절율 경질코팅층은 경질 코팅 수지성분에 대하여, 도전성 금속입자간의 혼합비율을 최적화시켜, 경질코팅층을 1.6이상의 고굴절율로 조절함으로써, 본 발명의 반사방지 필름은 신뢰성이 우수하고, 내UV성을 구현할 수 있다.
반사방지 필름, 굴절률, 경질코팅, 내UV성

Description

반사방지 필름{ANTI REFLECTION FILM}
본 발명은 반사방지 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기재필름 상에 고굴절율로 조절된 경질코팅층 및 저굴절율층이 2층 구조로 적층된 반사방지 필름을 제공하되, 고굴절율 경질코팅층의 굴절율이 향상됨에 따라, 종래 다층 구조의 반사방지 필름과 동일 수준의 내UV성이 유지됨과 동시에 제조공정 및 생산성이 개선된 반사방지 필름에 관한 것이다.
음극선관(CRT), 액정 디스플레이(LCD) 및 플라즈마 디스플레이(PDP)와 같은 각종 디스플레이는 전기적인 신호가 화면에 화상으로 표현되는 것으로 대부분 고전압을 사용하기 때문에 정전기, 전자파 및 표면에서의 외광 반사현상이 일어나 이용자의 건강에 해를 미치게 됨은 물론 시각적인 효과를 반감시키거나 눈의 피로를 유발한다. 따라서, 외부의 모습이 잘 반사되지 않게 하는 반사방지 필름을 상기 화면 표시 장치의 표면에 배치하여 화질이 훨씬 선명하며 눈의 피로감이 없는 화면을 얻도록 하고 있다.
일반적으로, 디스플레이의 반사방지 필름은 다층의 구조를 이룬다[PCT JP2003-008535]. 그 일례로 기재필름 상에 경질코팅층, 고굴절율층 및 저굴절율층으로 구 성된 3층의 구조(도 2); 경질코팅층, 중간굴절율층, 고굴절율층 및 저굴절율층으로 구성된 4층의 구조(도 3); 및 경질코팅층, 고굴절율층, 저굴절율층, 고굴절율층 및 저굴절율층으로 구성된 5층의 구조(도 4)의 반사방지 필름이 공지되어 있다.
경질코팅층은 기재필름의 경도향상을 위한 것으로서 기재필름과 접하여 위치하며, 고굴절율층, 저굴절율층 및 중간굴절율층은 굴절율 조절을 위한 층으로 경질코팅층 상에 적층된다. 이때, 반사방지 필름이 외광 반사의 기능을 충분히 나타내기 위해서는, 저굴절율층의 굴절율이 저굴절율층보다 기판에 더 근접한 층의 굴절율보다 낮은 것이 중요하다.
일반적으로 반사방지 필름은 굴절률 조절을 위해 다층의 구조로 이루어지나, 반사방지 필름의 생산성, 비용 및 반사감소 효과의 견지에서 적층되는 층이 적을수록 유리하다.
반사방지 필름은 디스플레이 제품의 최외각에 위치하기 때문에 외광 반사방지의 기능 외에도 제품의 보호 및 고급화를 위한 긁힘 방지, 오염 방지, 대전 방지 등의 부가기능이 추가적으로 요구되며, 이에 따라 하나 이상의 역할을 하는 굴절율층이 공지되어 있다. 그 일례로, 대전방지 및 경질코팅층의 기능이 부여된 고굴절율 경질코팅층 및 내오염성이 부여된 저굴절율층이 있다.
그러나, 하나 이상의 역할을 하는 굴절율층을 제조할 경우, 사용할 수 있는 재료가 제한적이며 고가의 선택된 재료를 불가피하게 사용함에 따라 제조비용이 높다. 또한, 굴절율 만을 감안하여 제조된 굴절율층 보다 최종적인 광학특성, 투과율, 헤이즈 및 내UV성의 특성이 저하되는 한계가 있다. 특히 고굴절율 경질코팅층의 경우 높은 굴절율이 요구됨에도 불구하고 굴절율이 충분하지 않아 반사방지 필름에 적용 시 내UV성이 불량한 문제가 있다.
이에, 본 발명자들은 상기의 문제를 해소하고자 노력한 결과, 기재필름 상에 경질 코팅층이 고굴절율로 조절된 고굴절율 경질코팅층을 형성하되, 상기 고굴절율 경질코팅층이 경질 코팅 수지성분 및 도전성 금속입자를 최적의 비율로 함유하게 함으로써, 내UV성이 개선된 반사방지 필름이 제조됨을 확인함으로써, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 기저필름 상에 고굴절율 경질코팅층 및 저굴절율층이 순차 적층된 2층 구조의 반사방지 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 고굴절율 경질코팅층의 굴절률이 향상됨에 따라 내UV성이 개선된 반사방지 필름을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 투명 고분자 필름으로 이루어진 기재필름 상에, 굴절률이 1.6 내지 2.4로 조절된 고굴절율 경질코팅층; 및 굴절율이 1.5 이하인 저굴절율층;이 순차 적층된 2층 구조의 반사방지 필름을 제공한다.
이때, 상기 고굴절율 경질코팅층이 경질 코팅 수지성분에 대하여, 도전성 금속입자가 2 내지 2.5배 함유된 코팅액을 도포하여 형성된다.
상기 경질 코팅 수지성분으로는 실록산 수지, 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 바람직하다.
상기 도전성 금속입자의 크기는 0.001 내지 0.2㎛인 것이 바람직하며, 주석함유 산화 안티몬 입자, 아연함유 산화 안티몬 입자, 주석함유 산화 인듐 입자, 산화아연/산화알루미늄 입자 및 산화 안티몬 입자로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합형태가 사용될 수 있다.
상기 고굴절율 경질코팅층의 건조상태에서의 두께가 0.5 내지 5㎛인 것이 바람직하다.
상기 저굴절율층의 중심선 평균조도(Ra)가 0.5 내지 15.0nm이고, 최대높이(Rmax)가 5 내지 150nm인 것이 바람직하다.
상기 저굴절율층은 실란 커플링제, UV경화형 아크릴기 또는 알콕시실릴기를 갖는 불소수지 및 잔량의 용매로 이루어진 코팅액이 도포되어 형성될 수 있으며, 0.001 내지 0.2㎛의 실리카 미립자를 더 함유할 수 있다.
상기 저굴절율층의 두께가 0.05 내지 0.15㎛인 것이 바람직하다.
상기 반사방지 필름은 500시간 광 조사 전후에 광 투과율의 변화가 2% 이내이고, 또한 500시간 광 조사 전후에 반사율 상승이 0.5% 미만이다.
본 발명은 기재필름 상에 고굴절율 경질코팅층 및 저굴절율층이 순차 적층된 2층 구조의 반사방지 필름을 제공하되, 상기 고굴절율 경질코팅층의 굴절률이 향상됨에 따라 종래 다층 구조의 반사방지 필름과 동일 수준의 내UV성이 유지되면서 제조공정 및 생산성이 개선된 반사방지 필름을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명은 투명 고분자 필름으로 이루어진 기재필름 상에, 굴절률이 1.6 내지 2.4로 조절된 고굴절율 경질코팅층 및 굴절율이 1.5 이하인 저굴절율층이 순차 적층된 2층 구조의 반사방지 필름을 제공한다.
본 발명의 반사방지 필름(도1)은 기재필름(10) 상에 고굴절율로 조절된 경질코팅층(20)과 저굴절율층(30)이 2층 구조로 순차 적층된 것으로서, 기재필름(100) 상에 경질코팅층(105), 고굴절율층(120), 저굴절율층(130) 및 중간굴절율층(110)이 적층된 다층 구조의 반사방지 필름보다 제조공정이 단순하여 생산성 및 제조비용을 개선할 수 있으며 반사방지 필름의 광반사감소 효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 경질코팅층은 굴절률 조절을 통해 고굴절율층의 기능을 겸하는 것으로서, 통상적으로 경질코팅층이 고굴절율층으로서 역할을 수행하기 위해 굴절률 1.4 내지 1.8이 사용되나, 본 발명의 고굴절율 경질코팅층(20)은 굴절률 1.6 이상, 바람직하게는 1.65이상, 보다 바람직하게는1.6 내지 2.4 이다. 고굴절율 경질코팅층의 굴절율이 1.6미만이면 충분한 전반사 효과를 얻기 어려우며, 굴절율이 2.4 초과이면 습식도포법에 기초한 반사감소층의 형성이 어려운 문제가 있다.
본 발명의 고굴절율 경질코팅층(20)은 기재필름 상에 경질 코팅 수지성분, 도전성 금속입자, 광중합 개시제 및 용매로 이루어진 코팅액이 코팅된 후 경화되어 형성되되, 상기 도전성 금속입자의 함량이 경질 코팅 수지성분 함량의 2 내지 2.5배, 바람직하게는 도전성 금속입자 대 경질 코팅 수지성분 함량의 비가 7:3이다.
보다 구체적으로, 상기 코팅액은 경질 코팅 수지성분 20 내지 30중량%, 도전성 금속입자 40 내지 70중량%, 광중합 개시제 0.1 내지 6중량% 및 잔량의 용매로 이루어질 수 있다.
상기 도전성 금속입자는 고굴절율 경질코팅층에 대전방지성을 부여하고 굴절률을 높이기 위해 사용되는 것으로서, 도전성 금속입자의 함량이 경질 코팅 수지성분 함량의 2 내지 2.5배로 함유되며, 도전성 금속입자가 경질 코팅 수지성분 함량의 2배 미만으로 함유되면 고굴절율 경질코팅층의 굴절율이 충분하지 않으며, 2.5배 초과 하면 과량의 도전성 금속입자가 사용되어 반사방지 필름의 광투과율 및 헤이즈 등의 광특성이 저하되는 문제가 있다.
즉, 본 발명은 도전성 금속입자와 경질 코팅 수지간 혼합비율을 최적화함에 따라 굴절률 1.6 내지 2.4의 높은 굴절율을 갖는 고굴절율 경질코팅층을 제공할 수 있음에 따라, 종래 1.4 내지 1.8의 낮은 굴절율을 갖는 고굴절율 경질코팅층이 반사방지 필름에 적용 시 문제가 되는 불량한 내UV성을 개선할 수 있다.
상기 경질 코팅수지성분으로는 실록산 수지, 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 사용된다.
상기 도전성 금속입자는 굴절율이 높고 대전방지성을 갖는 입자이면 제한되지 않고 사용될 수 있나, 주석함유 산화 안티몬 입자, 아연함유 산화 안티몬 입자, 주석함유 산화 인듐 입자, 산화아연/산화알루미늄 입자 및 산화 안티몬 입자로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합형태가 바람직하다.
또한, 상기 도전성 금속입자는 0.001 내지 0.2㎛, 보다 바람직하게는 나노크기의 입자가 사용될 수 있다.
상기 광중합 개시제는 경질 코팅수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 20중량부가 사용되며, 광중합 개시제가 0.1중량부 미만이면 광중합이 늦어짐에 따라 장시간의 광조사가 요구되고 경화가 불량하며, 20중량부 초과이면 도전성, 내마모성 및 내후성의 기능이 저하되는 문제가 있다.
상기 고굴절율 경질코팅층은 필요에 따라 중합금지제, 경화촉매, 산화방지제, 분산제, 레벨링제 및 실란커플링제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 고굴절율 경질코팅층의 건조상태에서의 두께는 0.5 내지 5㎛이 바람직하다. 두께가 0.5㎛미만이면 기재필름상의 코팅성 저하 및 최종 반사필름의 기계적 물성이 저하되며, 두께가 5㎛ 초과이면 생산성이 떨어지며 광학특성이 저하되는 문제가 있어 바람직하지 않다.
본 발명의 저굴절율층은(30) 상기 고굴절율 경질코팅층(20) 상에 형성되며, 저굴절율층의 기능과 동시에 반사방지 필름의 긁힘 및 오염을 방지한다.
저굴절율층(30)의 굴절율은 1.5 이하, 보다 바람직하게는 1.3 내지 1.5이다. 저굴절율층의 굴절율이 1.3 미만인 경우에 충분한 경도를 갖는 저굴절율층을 얻기 어려우며, 굴절율이 1.5를 초과하는 경우 저굴절율층의 전반사 효과가 충분하지 않은 문제가 있다.
이때, 저굴절율층의 굴절율은 상기 고굴절율 경질코팅층의 굴절율과 0.1이상이 차이가 나는 것이 바람직하다.
상기 저굴절율층의 중심선 평균조도(Ra)가 0.5 내지 15.0nm이고, 최대높이(Rmax)가 5 내지 150nm인 것이 바람직하다. 평균조도(Ra) 및 최대높이(Rmax)가 상기의 범위 미만이면 산란에 의한 반사방지효과가 적고, 상기의 범위 초과이면 반사방지 필름의 헤이즈 및 내손상성이 불량하며 지문을 닦아내기 어려워 바람직하지 않다.
상기 저굴절율층은 실란 커플링제, UV경화형 아크릴기 또는 알콕시실릴기를 갖는 불소수지로 이루어지며, 저굴절률층의 경도를 높이기 위하여 실리카 미립자를 병용할 수 있다.
이때, 상기 저굴절율층은 실란 커플링제가 20 내지 40중량%, 불소수지 20 내지 40 중량%, 실리카 미립자가 0 내지 20중량% 및 잔량의 용매로 이루어진 코팅액이 고굴절율 경질코팅층 상에 도포되어 형성될 수 있으며, 이는 반사방지 필름의 반사율 등의 광학특성, 대전 방지성, 표면경도의 측면에서 바람직하다.
또한, 저굴절율층 표면의 F원소와 Si원소의 원자비 F/Si가 0.5~5.0이고 바람직하게는 0.7~3.0인 것이 내손상성 및 내오염성 측면에서 유리하다. 원자비는 화학분석용 전자분광법(ESCA분석)에 의해 구할 수 있다.
상기 실란 커플링제 성분은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 그 가수분해 생성물이다.
화학식 1
R(1)aR(2)bSiX4-(a+b)
상기 R(1)a, R(2)b는 각각 알킬기, 알케닐기, 알릴기, 할로겐기, 에폭시기, 아미노기, 메르캅토기, 메타크릴옥시기 또는 시아노기를 갖는 탄화수소기이며, X는 알콕실기, 알콕시알콕실기, 할로겐기 또는 아실옥시기인 가수분해 가능한 치환기이고, a, b은 각각 O 내지 2이며, a+b는 1 내지 3이다.
상기 알콕시실릴기를 갖는 불소수지는 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 또는 그 가수분해 생성물이다.
화학식 2
R(3)cR(4)dSiX4-(c+d)
상기 R(3)c, R(4)d는 각각 불소치환된 알킬기, 알케닐기, 알릴기, 메타크릴옥시기 또는 (메타)아크릴로일기를 갖는 탄화수소기이고, X는 알콕실기, 알콕시알콕실기, 할로겐기 또는 아실옥시기인 가수분해 가능한 치환기이며, c, d는 각각 0 내지 3이며, c+d는 1 내지 3이다.
나아가, 본 발명의 저굴절율층에는 경도를 높이기 위하여 실리카 미립자를 병용할 수 있다. 저굴절율층의 표면이 실리카 미립자에 의해 요철을 형성함에 따라, 빛의 간섭에 의한 반사방지뿐만 아니라 산란에 의한 반사방지 효과가 유발되어 파장 400~700nm에서의 표면반사 스펙트럼을 전체 파장영역에 저반사율화 할 수 있다.
상기 실리카 미립자는 건식 실리카, 습식 실리카, 콜로이드상으로 분산된 실리카 미립자 등이 있으나, 입도분포가 균일한 원형 실리카 미립자를 함유시키는 것이 바람직하다. 이때, 상기 실리카 미립자의 평균입경(구상당 지름:BET법)이 0.001~0.2㎛이며, 바람직하게는 0.005~0.15㎛이다.
본 발명의 저굴절율층은 상기 조성에 기포를 더 함유 할 수 있으며, 이때의 저굴절율층의 공극률이 5%이상 바람직하게는 10%이상이다. 기포를 함유시키는 방법으로는 코팅막을 건조시에 발포시키는 방법, 유기입자 또는 무기입자를 함유시키고 건조 시의 경화수축을 이용하여 입자 계면에 보이드를 형성하는 방법, 중공 또는 기포를 내재하는 유기입자나 무기입자를 배합하는 방법 등이 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 공극률을 제어하여 굴절률을 조절한다는 점에서는 중공 또는 기포를 내재하는 유기입자 또는 무기입자를 배합하는 방법이 바람직하다. 특히, 상기 실리카 미립자로서 다공질형상 또는 중공형상을 사용하는 것이 바람직하며, 이때의 실리카 미립자 공극률은 5% 이상이 바람직하게는 30% 이상이다. 또한, 입경이 서로 다른 입자를 조합시킴으로써, 또한 중공입자의 농도를 증가시켜서 굴절률을 낮출 수 있다.
상기 중공입자의 일례로는, 일본특허공개 제2001-233611호 공보 및 J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 316-317 등의 공지 문헌에 기재되어 있다.
상기 저굴절율층은 실란 커플링제의 축합반응 촉진을 위해 경화촉매를 더 포함할 수 있으며 산화합물, 특히 루이스산 화합물의 사용이 바람직하다. 루이스산 화합물의 일례로는 아세토아세톡시알루미늄, 알콕시드나 및 킬레이트가 있다. 경화촉매의 양은 조성물의 함량 및 종류에 따라 조절 가능하나, 바람직하게는 실란 커플링제 100중량부에 대하여 0.1~10중량부가 사용된다.
본 발명의 저굴절률층은 필요에 따라서 중합금지제, 산화방지제, 분산제, 레벨링제 등의 각종 첨가제를 더 함유할 수 있으며, UV경화형 불소수지를 사용하는 경우에는 적정량의 광개시제를 함유한다.
상기 저굴절율층의 두께는 기재필름의 종류 및 형태, 전체 필름의 구조 등에 따라 한정되지 않으나 저굴절율층의 굴절율과 두께의 곱이 가시광선 파장의 1/4 이하인 것이 바람직하다. 따라서 저굴절율층의 두께와 굴절율 곱의 4배가 400~700nm의 범위에 있도록 조절함에 따라 저굴절율층의 두께 범위는 0.05~0.15㎛이가 바람직하다.
이때, 본 발명의 반사방지 필름은 기재필름 상에 굴절율 1.6 내지 2.4의 고굴절율 경질코팅층이 적용됨에 따라 내UV성이 개선되어 광조사에 500시간 노출 전후 광 투 과율의 변화가 ±2%이내에 해당하고, 최저반사율의 상승이 0.5% 미만으로 우수한 내UV성이 확보될 수 있다.
이하 본 발명의 상기 반사방지 필름의 제조방법을 설명한다.
본 발명의 반사방지 필름은, 기재필름(10)의 적어도 한 면에, 경질 코팅 수지성분, 도전성 금속입자 및 광중합 개시제가 용매에 분산된 고굴절율 경질코팅층용 코팅액을 도포 후 경화시켜 고굴절율 경질코팅층(20)을 형성하고, 상기 고굴절율 경질코팅층 상에 불소수지 및 실란 커플링제가 용매에 분산된 저굴절율층용 코팅액을 도포 후 경화시켜 저굴절율층(30)을 형성함으로써 제조된다.
상기 고굴절율 경질코팅층용 코팅액은 유기용매에 경질 코팅 수지성분을 용해시킨 후 도전성 금속입자를 첨가하여 페인트 쉐이커, 볼밀, 샌드밀, 3개롤, 아트라이터 및 호모믹서 등의 분산기를 통해 충분히 분산시키고, 광중합 개시제를 첨가하여 균일하게 용해된다. 이때, 사익 도전성 금속입자는 경질 코팅수지성분 대지 2 내지 2.5배가 함유되며, 보다 바람직하게는 도전성 금속입자 대 경질 코팅 수지성분 함유비율이 7:3이다.
상기 용매는 기재필름 상에 코팅액 도포의 작업성 및 도전성 금속 입자의 분산성 개선을 위해서 배합되는 것이며, 경질코팅 수지성분이 용해되는 것이면 공지의 각종 유기용매를 사용할 수 있다. 특히, 본 발명에 있어서, 코팅액의 점도안정성 및 건조성의 관점에서 비점이 60∼180℃의 유기용매가 바람직하고, 도전성 금속입자와의 친화성을 고려하여 산소원자를 갖는 유기용매가 더욱 바람직하다. 본 발명에 사 용 가능한 유기용매의 일례로는 메탄올이나, 에탄올, 이소프로필알콜, n-부탄올, tert-부탄올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 1-메톡시-2-프로판올, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 시클로헥사논, 초산부틸, 이소프로필아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디아세틸아세톤 및 아세틸아세톤으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상이 있다.
상기 용매는 도포수단 또는 인쇄수단에 따라 작업성이 좋은 상태의 점도가 되도록 임의의 배합량이 사용되나, 코팅액의 고형분농도가 60중량%이하, 바람직하게는 50중량%이하로 되는 정도가 적당하다.
상기 저굴절율층용 코팅액은 용매에 알콕시실릴기 또는 UV경화형 아크릴기를 갖는 불소수지 및 실란 커플링제를 분산시킨 후 필요에 따라 실리카 미립자를 첨가하여 제조된다. 이때, 저굴절율층 코팅액의 용매의 양은 코팅액의 점도, 목적으로 하는 저굴절율층의 두께, 건조 온도조건 등에 따라 조절 가능하나, 통상은 코팅액 중의 유효성분인 실란 커플링제, 불소수지 및 실리카 미립자 등의 구성성분의 합계량 1 중량부에 대하여0.05~100 중량부, 바람직하게는 0.1~50 중량부, 더욱 바람직하게는 1~40 중량부가 사용된다.
또한, 본 발명의 기재필름은 투명성이 높은 재료가 사용되며, 특히 기재필름의 사용에 의해 반사방지 효과뿐만 아니라 긁힘 저항이 우수할수록 디스플레이 분야에서의 적용이 용이하므로 기계적 강도 및 내구성이 우수할수록 바람직하다.
상기 기재필름의 일례로서 폴리에스테르수지, 트리아세틸 셀룰로오스 수지, 폴리카보네이트 수지, 알릴 카보네이트 수지, 폴리에테르 술폰 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 시클로 올레핀 수지 및 아크릴 스티렌 수지 등이 있다. 또한, 상기 기재필름은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 생산 공정이 용이할 수 있도록 염료 및 안료와 같은 착색제, 자외선 흡수제 및 항산화제를 함유할 수 있으며, 필요에 따라 코로나 방전 처리 및 이접착 코팅 처리와 같은 표면처리를 할 수 있다.
즉, 본 발명은 기재필름 상에 도전성 금속입자와 경질 코팅 수지간 혼합비율이 최적화된 코팅액을 도포하고 경화시켜 굴절률 1.6 내지 2.4의 높은 굴절율을 갖는 고굴절율 경질코팅층을 제공할 수 있음에 따라, 종래 1.4 내지 1.8의 낮은 굴절율을 갖는 고굴절율 경질코팅층이 반사방지 필름에 적용 시 문제가 되는 불량한 내UV성을 개선할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다.
하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
고굴절율 경질코팅층의 형성
경질 코팅 수지와 광중합 개시제를 함유하는 도료 (고형분 50%)(JSR㈜ 제품, KZ7528) 16.7중량%, 이소프로필알코올(Isopropanol)에 분산되어 있는 평균입경 20~40nm의 주석함유 산화 인듐 입자(ATO)를 함유하는 용액 (고형분25%) (SIGMA-ALDRICH 제품, 50926-11-9) 83.3중량%를 균일하게 혼합하여 고굴절율 경질코팅층 재료의 용액을 조성하였다. 이때 용액의 도전성 금속입자는 경질 코팅 수지 성분 대비는 2.5배가 함유되었다. 균일하게 혼합된 상기 용액을 두께 100㎛의 폴리에스테르필름(도레이㈜ 제품, 루미러) 상에 마이크로그라비아 코터를 이용하여 도포하고, 80℃에서 5분간 건조 후, 자외선 1.0J/cm2를 조사해서 도포층을 경화시켜, 두께 2.0㎛, 굴절율(n)=1.65의 고굴절율 경질코팅층을 형성하였다.
저굴절율층의 형성
함불소계 공중합체(플루오로올레핀/비닐에테르 공중합체)를 함유하는 도료(고형분 10%)(도레이㈜ 제품, LR-S3020, 바인더수지 100중량 대비 중공실리카 15중량부)를 이소프로필알콜에 용해하여 교반해서 얻은 도포액을 상기 고굴절율 경질코팅층 상에 마이크로그라비아 코터를 사용해서 두께가 약 112~116nm로 도포하고, 80℃에서 5분간 건조 후, 자외선 1.0J/cm2를 조사해서 도포층을 경화시켜, 두께 0.1㎛, 굴절률(n)=1.39의 저굴절율층을 형성하였다.
<실시예 2>
고굴절율 경질코팅층 형성
경질 코팅 수지와 광중합 개시제를 함유하는 도료 (고형분 50%)(JSR㈜ 제품, KZ7528) 20.0중량%, 이소프로필알코올(Isopropanol)에 분산되어 있는 평균입경 20~40nm의 주석함유 산화 인듐 입자(ATO)를 함유하는 용액 (고형분25%) (SIGMA-ALDRICH 제품, 50926-11-9) 80.0 중량%를 균일하게 혼합하여 고굴절율 경질코팅층 재료의 용액을 조성하였다. 이때 용액의 도전성 금속입자는 경질 코팅 수지 성분 대비는 2.0배가 함유되었다. 균일하게 혼합된 상기 용액을 두께 100㎛의 폴리에스테르필름(도레이㈜ 제품, 루미러) 상에 마이크로그라비아 코터를 이용하여 도포하고, 80℃에서 5분간 건조 후, 자외선 1.0J/cm2를 조사해서 도포층을 경화시켜, 두께 2.0㎛, 굴절율(n)=1.60의 고굴절율 경질코팅층을 형성하였다.
저굴절율층 형성
함불소계 공중합체(플루오로올레핀/비닐에테르 공중합체)를 함유하는 도료(고형분 10%)(도레이㈜ 제품, LR-S3020, 바인더수지 100중량 대비 중공실리카 15중량부)를 이소프로필알콜에 용해하여 교반해서 얻은 도포액을 고굴절율 경질코팅층 상에 마이크로그라비아 코터를 사용해서 두께가 약 112~116nm로 도포하고, 80℃에서 5분간 건조 후, 자외선 1.0J/cm2를 조사해서 도포층을 경화시켜, 두께 0.1㎛, 굴절률(n)=1.39의 저굴절율층을 형성하였다.
<비교예 1>
고굴절율 경질코팅층 형성
경질 코팅 수지와 광중합 개시제를 함유하는 도료 (고형분 50%)(JSR㈜ 제품, KZ7528) 11.1중량%, 이소프로필알코올(Isopropanol)에 분산되어 있는 평균입경 20~40nm의 주석함유 산화 인듐 입자(ATO)를 함유하는 용액 (고형분25%) (SIGMA-ALDRICH 제품, 50926-11-9) 88.9 중량%를 균일하게 혼합하여 고굴절율 경질코팅층 재료의 용액을 조성하였다. 이때 용액의 도전성 금속입자는 경질 코팅 수지 성분 대비는 4배가 함유되었다. 균일하게 혼합된 용액을 두께 100㎛의 폴리에스테르필 름(도레이㈜ 제품, 루미러) 상에 마이크로그라비아 코터를 이용하여 도포하고, 80℃에서 5분간 건조 후, 자외선 1.0J/cm2를 조사해서 도포층을 경화시켜, 두께 2.0㎛, 굴절율(n)=1.75의 고굴절율 경질코팅층을 형성하였다.
저굴절율층 형성
함불소계 공중합체(플루오로올레핀/비닐에테르 공중합체)를 함유하는 도료(고형분 10%)(도레이㈜ 제품, LR-S3020, 바인더수지 100중량 대비 중공실리카 15중량부)를 이소프로필알콜에 용해하여 교반해서 얻은 도포액을 고굴절층 상에 마이크로그라비아 코터를 사용해서 두께가 약 112~116nm로 도포하고, 80℃에서 5분간 건조 후, 자외선 1.0J/cm2를 조사해서 도포층을 경화시켜, 두께 0.1㎛, 굴절률(n)=1.39의 저굴절율층을 형성하였다.
<비교예 2>
고굴절율 경질코팅층 형성
경질 코팅 수지와 광중합 개시제를 함유하는 도료 (고형분 50%)(JSR㈜ 제품, KZ7528) 33.3중량%, 이소프로필알코올(Isopropanol)에 분산되어 있는 평균입경 20~40nm의 주석함유 산화 인듐 입자(ATO)를 함유하는 용액 (고형분25%) (SIGMA-ALDRICH 제품, 50926-11-9) 66.7 중량%를 균일하게 혼합하여 고굴절율 경질코팅층 재료의 용액을 조성하였다. 이때 용액의 도전성 금속입자는 경질 코팅 수지 성분 대비는 1배가 함유되었다. 균일하게 혼합된 용액을 두께 100㎛의 폴리에스테르필름(도레이㈜ 제품, 루미러) 상에 마이크로그라비아 코터를 이용하여 도포하고, 80 ℃에서 5분간 건조 후, 자외선 1.0J/cm2를 조사해서 도포층을 경화시켜, 두께 2.0㎛, 굴절율(n)=1.56의 고굴절율 경질코팅층을 형성하였다.
저굴절율층 형성
함불소계 공중합체(플루오로올레핀/비닐에테르 공중합체)를 함유하는 도료(고형분 10%)(도레이㈜ 제품, LR-S3020, 바인더수지 100중량 대비 중공실리카 15중량부)를 이소프로필알콜에 용해하여 이 혼합물을 교반해서 얻은 도포액을 고굴절층 상에 마이크로그라비아 코터를 사용해서 두께가 약 112~116nm로 도포하고, 80℃에서 5분간 건조 후, 자외선 1.0J/cm2를 조사해서 도포층을 경화시켜, 두께 0.1㎛, 굴절률(n)=1.39의 저굴절율층을 형성하였다.
<실험예>
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 필름에 UV광을 500시간 조사하여, UV광 조사 전후의 하기 특성을 측정하였다.
1. 투과율 측정
스가시켄키 사의 직독 헤이즈 컴퓨터를 사용하여 투과율을 측정하였다.
2. 반사율 측정
샘플필름을 320∼400의 내수 샌드페이퍼로 이면에 균일하게 상처를 내고, 흑색도료를 도포하여, 이면으로부터의 반사를 완전히 없앤 상태로 하고, 히타치 케이소쿠 사의 분광 광도계 U-3410를 사용하여 수지층 표면에 대하여 입사광 각도 6∼10°로 하여 측정하였으며, 반사율은 파장영역 380nm≤λ≤780nm에 있어서의 최소값을 나 타내었다.
3. 스틸울 경도측정
샘플필름에 250gf/㎠의 하중을 가해서 10회 왕복했을 때의 상처의 개수를 관찰하여 상처의 레벨에 따라서 경도를 다음 5단계로 측정하였다.
레벨 5 : 상처 없음
레벨 4 : 1∼5개 상처 있음
레벨 3 : 5∼10개 상처 있음
레벨 2 : 10개 이상의 상처 있음
레벨 1 : 전체 면에 상처 있음
Figure 112008080775773-PAT00001
상기 실시예 1 및 2에서 고굴절율 경질코팅층은 경질 코팅 수지성분 대비 도전성 금속입자가 각각 2.5배와 2배 함유된 것이고, 비교예 1 및 2에서 고굴절율 경질코팅층은 경질 코팅 수지성분 대비 도전성 금속입자가 각각 4배와 1배 함유된 것이다.
상기 실시예 1 및 2의 고굴절율 경질코팅층은 경질 코팅 수지성분 대비 도전성 금속입자가 각각 2.5배와 2배 함유된 것으로, 비교예1과 같이 도전성 금속입자가 과량첨가될 경우 스틸울경도 특성 저하 및 UV조사 후 급격한 최저반사율 상승으로 인한 품질 불량을 야기하며, 비교예2와 같이 도전성 금속입자가 소량 첨가될 경우 최저반사율이 높아 반사방지필름의 기능을 상실하며 UV조사 후 급격한 스틸울경도 특성 저하로 인하여 품질불량을 야기한다.
본 발명의 반사방지 필름은 기재필름 상에 경질코팅층의 굴절율이 고굴절율로 조절된 고굴절율 경질코팅층과 저굴절율층이 2층 구조로 순차 적층되되, 상기 고굴절율 경질코팅층이 경질 코팅 수지성분 및 도전성 금속입자를 최적의 비율로 함유함으로써, 고굴절율 경질코팅층의 굴절율이 향상됨에 따라 내UV성이 개선된다.
이에 따라, 본 발명은 종래 다층 구조의 반사방지 필름과 동일 수준의 내UV성이 유지됨과 동시에 제조공정이 단순화 되어 생산성 및 제조비용이 개선된 디스플레이용 반사방지 필름을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예에 대해서만 상세히 기술되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 반사방지 필름의 단면 구조도 이고,
도 2는 종래의 경질코팅층, 고굴절율층 및 저굴절율층으로 구성된 3층 구조의 반사방지 필름의 단면 구조도이고,
도 3은 종래의 경질코팅층, 중간굴절율층, 고굴절율층 및 저굴절율층으로 구성된 4층 구조의 반사방지 필름의 단면 구조도이고,
도 4는 종래의 경질코팅층, 고굴절율층, 저굴절율층, 고굴절율층 및 저굴절율층으로 구성된 5층 구조의 반사방지 필름의 단면 구조이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
10: 기재필름
20: 고굴절율 경질코팅층
30: 저굴절율층
100: 기재필름
105: 경질코팅층
110: 중간굴절율층
120: 고굴절율층
130: 저굴절율층

Claims (12)

  1. 투명 고분자 필름으로 이루어진 기재필름 상에,
    굴절률이 1.6 내지 2.4로 조절된 고굴절율 경질코팅층; 및
    굴절율이 1.5 이하인 저굴절율층;이 순차 적층된 것을 특징으로 하는 2층 구조의 반사방지 필름.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 고굴절율 경질코팅층이 경질 코팅 수지성분에 대하여, 도전성 금속입자가 2 내지 2.5배 함유된 코팅액을 도포하여 형성된 것을 특징으로 하는 상기의 반사방지 필름.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 경질 코팅 수지성분이 실록산 수지, 아크릴 수지, 멜라민 수지 및 에폭시 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 상기 반사방지 필름.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 도전성 금속입자가 0.001 내지 0.2㎛인 것을 특징으로 하는 상기 반사방지 필름.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 도전성 금속입자가 주석함유 산화 안티몬 입자, 아연함유 산화 안티몬 입자, 주석함유 산화 인듐 입자, 산화아연/산화알루미늄 입자 및 산화 안티몬 입자로 이루어진 군에서 선택되는 단독 또는 2종 이상의 혼합형태인 것을 특징으로 하는 상기 반사방지 필름.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 고굴절율 경질코팅층의 건조상태에서의 두께가 0.5 내지 5㎛인 것을 특징으로 하는 상기 반사방지 필름.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 저굴절율층의 중심선 평균조도(Ra)가 0.5 내지 15.0nm이고, 최대높이(Rmax)가 5 내지 150nm인 것을 특징으로 하는 상기 반사방지 필름.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 저굴절율층이 실란 커플링제, UV경화형 아크릴기 또는 알콕시실릴기를 갖는 불소수지 및 잔량의 용매로 이루어진 코팅액이 도포되어 형성된 것을 특징으로 하는 상기 반사방지 필름.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 저굴절율층이 0.001 내지 0.2㎛의 실리카 미립자를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 반사방지 필름.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 저굴절율층의 두께가 0.05 내지 0.15㎛인 것을 특징으로 하는 상기 반사방지 필름.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 반사방지 필름이 500시간 광 조사 전후에 광 투과율의 변화 가 2% 이내인 것을 특징으로 하는 상기 반사방지 필름.
  12. 제 1항에 있어서, 상기 반사방지 필름이 500시간 광 조사 전후에 반사율 상승이 0.5% 미만인 것을 특징으로 하는 상기 반사방지 필름.
KR1020080116806A 2008-11-24 2008-11-24 반사방지 필름 KR20100058111A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080116806A KR20100058111A (ko) 2008-11-24 2008-11-24 반사방지 필름

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080116806A KR20100058111A (ko) 2008-11-24 2008-11-24 반사방지 필름

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100058111A true KR20100058111A (ko) 2010-06-03

Family

ID=42359807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080116806A KR20100058111A (ko) 2008-11-24 2008-11-24 반사방지 필름

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100058111A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115260904A (zh) * 2021-04-30 2022-11-01 维达力实业（赤壁）有限公司 闪钻加硬涂料及其制备方法和应用

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115260904A (zh) * 2021-04-30 2022-11-01 维达力实业（赤壁）有限公司 闪钻加硬涂料及其制备方法和应用
CN115260904B (zh) * 2021-04-30 2023-09-29 维达力科技股份有限公司 闪钻加硬涂料及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101009821B1 (ko) 반사방지 코팅 조성물, 반사방지 필름 및 이의 제조방법
TWI502213B (zh) 抗反射構件及其製造方法
US8216669B2 (en) Composition for anti-glare film and anti-glare film prepared using the same
EP2209860B1 (en) Coating composition for antireflection and antireflection film prepared by using the same
TWI490527B (zh) 抗眩光膜之塗層及包含其之抗眩光膜
KR102118904B1 (ko) 반사방지용 코팅조성물 및 이를 이용한 광학 필름
JP4991332B2 (ja) 光学フィルム、偏光板、及び画像表示装置
JP4905775B2 (ja) 反射防止フィルム、偏光板、画像表示装置及び反射防止フイルムの製造方法
JP5598892B2 (ja) 積層透明膜
KR20080101800A (ko) 눈부심 방지 필름용 조성물 및 이를 이용하여 제조된눈부심 방지 필름
JP4632403B2 (ja) 反射防止フィルム
KR20120007466A (ko) 반사방지 방현 코팅 조성물, 반사방지 방현 필름 및 이의 제조방법
US20100265580A1 (en) Coating composition for antireflection, antireflection film and method for preparing the same
JP2006047504A (ja) 反射防止積層体
JP2014525056A (ja) 高明暗比を示す防眩フィルムおよびその製造方法
TW201516449A (zh) 耐指紋性防反射膜
JP2005148376A (ja) 膜及び反射防止膜
JP2002154183A (ja) 構造体
KR101285465B1 (ko) 눈부심 방지 필름 형성용 조성물, 및 이를 이용하여 제조된 눈부심 방지 필름
JP2007199409A (ja) 光学フイルム、偏光板、及びそれを用いた画像表示装置
JP2007086751A (ja) 反射防止フィルム、その製造方法、並びにそれを用いた偏光板、及び画像表示装置
JP2007108726A (ja) 反射防止フィルム、偏光板および画像表示装置
JP2007238675A (ja) 硬化性組成物、硬化性組成物の製造方法、光学フィルム、反射防止フィルム、偏光板、および画像表示装置
JP5703619B2 (ja) 塗料組成物、及びそれを用いた反射防止部材の製造方法
KR20100058111A (ko) 반사방지 필름

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination