KR20100060886A - 노트북용 디스플레이 보호 윈도우 - Google Patents

노트북용 디스플레이 보호 윈도우 Download PDF

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Abstract

본 발명은 노트북용 디스플레이 보호 윈도우에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 상면 및 배면에 보호 코팅층을 형성하여 내충격성이 우수하고, 투과도 향상 및 내스크래치성이 향상된 노트북용 디스플레이 보호 윈도우에 관한 것이다.
노트북, 보호 코팅층, 하드코팅층, 난반사 코팅층, 대전방지 코팅층, 무반사 코팅층, 오염방지 코팅층

Description

노트북용 디스플레이 보호 윈도우 {Display Protection Window For Notebook}
본 발명은 노트북용 디스플레이 보호 윈도우에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판 상면 및 배면에 보호 코팅층을 형성하여 내충격성이 우수하고, 투과도 향상 및 내스크래치성이 향상된 노트북용 디스플레이 보호 윈도우에 관한 것이다.
일반적으로 노트북은 디스플레이를 위한 수단으로 액정의 투과율을 조절하여 영상을 구현하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)가 사용되고 있으나, 상기 액정 표시 장치는 박형의 슬립한 구조가 가능한 장점이 있으나 내구성이 약하여 종래의 노트북은 액정을 보호하기 위해 윈도우 상면에 점착성을 가지는 보호시트를 라미네이팅하여 사용하였다.
그러나, 상기 보호필름 라미네이팅 시 얼룩, 이물, 핀홀 현상 등에 의해 불량이 발생하는 문제가 있으며, 상기 보호필름 역시 내충격성, 내스래치성이 충분하지 못한 문제가 있었다.
또한, 종래의 노트북용 윈도우는 상기와 같은 물리적 특성 이외에도 외부 광원의 투영에 의한 눈부심에 의한 눈의 피로, 윈도우 표면 정전기로인한 불량, 오염물질이 쉽게 고착되는 등의 문제가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써 본 발명의 목적은 베이스 기판 상면 및 하면에 보호 코팅층을 형성하여 내충격성, 내스크래치성을 향상시킴과 동시에 난반사, 대전방지, 오염 방지 및 무반사 등의 기능을 구현할 수 있는 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우는 이스 기판과 상기 기판 상면 및 배면에 형성된 보호 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 베이스 기판은 PC, PMMA 및 PC와 PMMA가 혼합된 재료 중 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 베이스 기판이 PC와 PMMA가 혼합된 재료로 형성된 경우 상기 PC와 PMMA의 혼합 비율은 9 : 1 인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보호 코팅층은 하드 코팅층, 난반사 코팅층, 대전방지 코팅층 및 오염 방지 코팅층 중 선택된 어느 하나 또는 2개의 코팅층인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 베이스 기판 상면 및 배면의 상기 보호 코팅층이 하드 코팅층으로 구성된 경우, 상기 하드 코팅층은 올리고머가 25 ~ 45% 함유된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 하드 코팅층은 1um ~ 10nm 크기의 알루미나 졸(alumina sol)이 0.05~ 0.1% 첨가된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스 기판 상면 또는 배면중 어느 하나가 난반사 코팅층으로 구성되고, 나머지 다른 하나가 하드 코팅층으로 구성된 경우, 상기 하드 코팅층은 1um ~ 10nm 크기의 실리카 입자가 5 ~ 9% 함유된 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 보호코팅층이 대전방지 코팅층으로 형성된 경우, 상기 대전방지 코팅층은 4차-에토설페이트(Quaternary ethosulfate)가 1 ~ 3% 함유된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스 기판 상면이 오염방지 코팅층으로 구성되고, 배면이 하드 코팅층 또는 난반사 코팅층으로 형성된 경우, 상기 오염방지 코팅층은 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 또는 플루오린 변성 실리콘이 첨가된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산은 0.1 ~ 1.5 % 첨가된 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 플루오린 변성 실리콘은 0.05 ~ 1.0 % 첨가된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스 기판 상면 및 배면에 하드코팅층이 형성된 경우, 상기 하드코팅층 중 적어도 하나의 면에 무반사 코팅층이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우는 베이스 기 판 상면 및 하면에 보호 코팅층을 형성하여 내충격성, 내스크래치성을 향상시킴과 동시에 난반사, 대전방지, 오염 방지 및 무반사 등의 기능을 구현하여 내구성 및 내보호성을 향상시킬 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
<제 1 실시예>
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우는 베이스 기판(10) 상면 및 배면에 보호코팅층으로 하드코팅(Hard coating, H/C, 110/ 120)층이 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 베이스 기판(10)은 필름 또는 시트 형태의 아크릴, 플라스틸 계열의 재료로 형성될 수 있으며, 특히 PC(PolyCarbonate), PMMA(PolyMethly MethAcrylate), 상기 PC와 PMMA가 혼합된 재료로 형성될 수 있다.
상기 PC는 내충격성이 우수하지만 연필경도가 취약하고, PMMA는 하드 코팅시 충격에 약하지만 내구성이 우수하므로, 상기 PC와 PMMA가 혼합된 재료로 형성하는 좋으며, PMMA의 비율이 지나치게 높을 경우 내충격이 저하될 수 있으므로 내충격성과 내구성을 동시에 향상시키기 위해 PC 90%와 PMMA 10%가 혼합된 재료로 형성하 는 것이 바람직하다.
그리고 상기 보호코팅층으로 형성된 하드코팅층(110, 120)은 올리고머가 25 ~ 45% 함유된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 코팅액은 올리고머로 6 관능기의 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)를 사용하였고, 모노머로 DPHA(Dipentaerythritol hydroxypentaacrylate), HDDA(1,6-Hexanediol diacrylate)를 사용하였으며, 용매에 수지를 넣고 교반하였다.
하기 <표 1a>는 코팅액의 수지 배합표이며. <표1b>는 표 1a의 배합에 따른 신뢰성을 평가한 표이다.
수지 [100%] 용매 [100%]
올리고머 DPHA HDDA 광개시제 MC MIBK IPA EtOH
1 20 55 20 5 20 35 20 25
2 25 50 20 5 20 35 20 25
3 30 45 20 5 20 35 20 25
4 35 40 20 5 20 35 20 25
5 40 35 20 5 20 35 20 25
6 45 30 20 5 20 35 20 25
7 50 25 20 5 20 35 20 25
여기서, MC는 메틸셀로솔브, MIBK는 메틸이소부틸케톤, IPA는 이소프로필알콜, EtOH는 에틸알콜을 나타내고, 광개시제는 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone(CAS No. 947-19-3)을 사용했다.
NO 올리고머 함량(%) 연필경도 표면 레벨링 내스크래치성[△H]
1 20 3H O.K 7%
2 25 4H O.K 1.4%
3 30 4H O.K 0.8%
4 35 4H O.K 0.8%
5 40 4H O.K 0.7%
6 45 5H O.K 0.7%
7 50 5H N.G 0.5%
상기 <표 1b>를 통해 알 수 있듯이, 올리고머 함량이 20%인 경우 내스크래치성이 취약하고, 올리고머 함량이 50%인 경우 표면 레벨링이 좋지 못함을 알 수 있으며, 올리고머 함량이 25 ~ 45%인 것이 좋으며, 바람직하게는 올리고머 함량이 30~35%인 경우 표면이 양호하면서 내스크래치성이 우수함을 알 수 있다.
또한, 내스크래치성을 더욱 향상시키기 위해 알루미나 졸(Al-sol) 입자를 0.05 ~ 0.1 % 첨가된 것을 특징으로 한다. 여기서, 일반적인 하드코팅은 유기계열이기 때문에 내스크래치 성이 취약하므로 무기계열의 상기 알루미나 졸 입자를 첨가하면 유연성을 확보하면서 내스크래치성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 알루미나 졸 입자는 투과도 저해없이 내스크래치성을 향상시키기 위해 1um ~ 10nm, 더 바람직하게는 20nm 이하의 입자가 사용되는 것이 바람직하다.
하기의 <표 1c>는 상기 <표 1a>의 수지 배합표로 형성된 코팅액에 20nm 알루미나-졸(Alumina-sol) 입자 첨가에 다른 신뢰도를 평가한 표이다.
NO Al-sol 함량[%] %T, 투과도 내스크래치성[△H]
1 0.01 91.7 5.1%
2 0.03 91.7 0.9%
3 0.05 91.5 0.5%
4 0.07 91.2 0.4%
5 0.09 91.0 0.2%
6 0.11 90.8 0.7%
7 0.13 90.7 1.6%
상기 <표 1c>를 통해 알 수 있듯이, 알루미나-졸(Al-sol) 나노입자가 함유되는 양이 미량이지만 투과도와 내스크래치성에 영향을 미침을 알 수 있다.
알루미나-졸의 함량이 0.03% 이상부터는 광투과도를 유지하면서 내스크래치성이 향상됨을 알 수 있으며, 0.09%를 초과하는 경우 광투과도가 저하되면서 내스크래치성 역시 저하되는 것을 알 수 있다. 이는 현탁액인 알루미나-졸로 인하여 함량이 증가할수록 광개시 능력이 떨어져 오히려 함량대비 내스크래치성이 떨어진 것으로 분석된다.
따라서, 알루미나-졸 함량이 0.03 ~ 0.11%인 것이 좋으며, 바람직하게는 0.05% ~ 0.1%인 것이 좋다.
<제 2 실시예>
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우는 베이스 기판(10) 상면에 보호코팅층으로 난반사 코팅층(220)이 형성되고, 베이스 기판 배면에 보호코팅층으로 하드코팅층(Hard coating, 210)이 형성된 것을 특징으로 한다.
일반적으로, 노트북 사용시 윈도우를 통해 형광등과 같은 외부 광원이 투영될 경우 눈의 피로도가 증가하므로, 상기 베이스 기판 상면에 난반사 코팅층을 형성하여 상기 외부 광원을 난반사 시켜 눈의 피로도를 감소시킬 수 있다.
그리고 상기 난반사 코팅층(220)은 실리카의 함량 조절을 통해 광택도 및 투과도를 조절할 수 있다.
하기의 <표 2a>은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 코팅액 조성을 위한 수지 배합표를 도시한 것이다. 여기서, 올리고머는 6관능기의 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)를 사용하였고, 모노머는 DPHA(Dipentaerythritol hydroxpentaacrylate), HDDA(1,6-Hexanediol diacrylate)를 사용하였으며, 용매에 수지를 넣고 교반하였다. 첨가된 나노 실리카는 수지와 용매를 교반한 다음 최종 첨가하였다.
하기의 <표 2b>는 난반사 코팅액 중 실리카 함량에 따른 신뢰성을 평가한 표이다. 여기서, 함유되는 실리카 입자와 관련 공극 크기는 광택도 및 질감에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 1um ~ 10nm의 크기, 더 바람직하게는 20nm 이하 크기의 나노단위 입자를 이용하는 것이 바람직하다.
수지 [100%] 용매 [100%]
올리고머 DPHA HDDA 광개시제 MC BuOH IPA EtOH
35 40 20 5 15 35 25 25
여기서, MC는 메틸셀로솔브, BuOH는 부틸알콜, IPA는 이소프로필알콜, EtOH는 에틸알콜을 나타내고, 광개시제는 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone(CAS No. 947-19-3)을 사용했다.
Silica 함량(%) 연필경도 광택도[at 60˚] Haze[%] 투과도 [at 550nm]
1 0 4H 160이상 0.1 90.6%
2 3 4H 130 0.7 90.5%
3 5 4H 123 1.2 90.1%
4 7 4H 111 1.6 89.3%
5 9 4H 90 2.5 87.8%
6 11 4H 60 4.7 85.1%
여기서, 광택도 측정은 BYK gardner 사의 Micro-TRI-Gloss로 측정하였으며, 헤이즈 및 투과도는 Minolta 사의 CM-3600D로 측정하였다.
난반사 코팅의 경우 유백색의 헤이즈(Haze)를 강조하여 광택도보다는 헤이즈의 물성 값을 중시 여기는 경향이 있으며 이로 인해 난반사 효과가 떨어지는 문제가 있으나, 본원발명은 상기 <표 2-2>를 통해 알 수 있듯이 실리카 함량을 조절하여 헤이즈의 변화폭이 크지 않으면서 광택도의 변화를 증가시켜 난반사 효과를 극대화 시킬 수 있다.
특히, 상기 <표 2b>를 통해 알 수 있듯이, 실리카 함량이 5 ~ 9 %인 경우 광택도가 123 ~ 90 범위에 있으며, 헤이즈는 1.2 ~ 2.5 % 범위이며, 투과도는 90.1 ~ 87.8 % 분포로 투과도를 유지하면서 난반사 효과를 극대화시킬 수 있으며, 바람직하게는 실리카 함량이 7%인 경우 가장 양호한 물성을 보임을 알 수 있다.
<제 3 실시예>
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우는 베이스 기판(10) 상면에 보호코팅층으로 하드 코팅층(320)이 형성되고, 베이스 기판 배면에 보호코팅층으로 난반사 코팅층(310)이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 난반사코팅층과 하드코팅층의 위치가 바뀐 것을 제외하고 상기 제 2 실시예와 동일하다.
따라서, 난반사코팅층(310)에 함유되는 나노 단위(1um ~ 20nm)의 실리카 입자 역시 제 2 실시예와 동일하게 코팅액의 5 ~ 9%를 함유하여 난반사 효과를 극대화할 수 있으나, 본 실시예에서는 광학적 특성(난반사)이외에 물리적 특성을 고려할 필요가 있다.
상기 물리적 특성과 관련 하부의 액정 표시 장치와 윈도우 간의 접촉 발생시 나타나는 워터 마크(Water mark)가 문제가 될 수 있으며, 상기 광학적 특성에 영향을 미치지 않으면서 워터 마크를 방지시킬 필요가 있다.
하기의 <표 3>은 난반사 코팅액 중 실리카 함량에 따른 신뢰성을 평가한 표이다. 여기서, <표 3>은 상기 <표 2a>의 수지 배합표와 동일한 비율로 제조된 코팅액을 사용하여 얻은 결과이다.
Silica
함량(%)		 연필경도 광택도
[at 60˚]		 Haze
[%]		 투과도
[at 550nm]		 워터마크
1 3 4H 130 0.7 90.5% ○
2 5 4H 123 1.2 90.1% ×
3 7 4H 111 1.6 89.3% ×
4 9 4H 90 2.5 87.8% ×
상기 <표 3>을 통해 알 수 있듯이, 실리카 함량이 3%인 경우 워터마크가 발생했지만, 5 ~ 9%인 경우 워터마크가 발생하지 않음을 알 수 있다.
결국, 실리카 함량이 5 ~ 9%인 경우 제 2 실시예와 같은 광학적 특성을 만족하면서 워터마크도 방지할 수 있음을 알 수 있다.
도 4는 20nm 크기의 실리카 입자가 7% 함유된 경우 난반사 코팅 표면과 하드 코팅 표면 상태를 도시한 SEM 사진이다.
도 4를 통해 알 수 있듯이, 표면이 매끄러운 하드 코팅 표면에 비해 실리카 입자가 7% 함유된 난반사 코팅 표면은 엠보싱이 형성됨을 알 수 있으며, 베이스 기판 하면에 난반사 코팅층이 형성된 윈도우와 액정표시장치가 접촉되었을 때 상기 엠보싱에 의해 상기 액정표시장치와의 표면적이 줄어들어 워터 마크 방지에 큰 효과가 발생한다.
<제 4 실시예>
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우는 베이스 기판(10) 상면 및 배면에 보호코팅층으로 대전방지 코팅층(410, 420)이 형성된 것을 특징으로 한다.
일반적으로 윈도우는 인쇄 및 가공 공정에서 정전기에 의해 이물이 달라 붙거나, 외관 결함(핀홀, 크래터)이 발생하므로 대전 방지 코팅이 필요하다.
이를 위해, 코팅액에 대전 방지를 위한 전도성 물질을 함유하여야 하지만, 종래의 대전 방지 필름은 브롬(Br) 계열이 함유되어 있어 환경 유해 물질 규제로 인한 적용에 있어 제약이 따른다.
따라서, 본 발명은 코팅액에 친환경적 전도성 물질인 4차 -에토설페이트(Quaternary ethosulfate)를 첨가하여 하드코팅 도막의 물리적 성능을 유지하면서 대전 방지성을 확보할 수 있다. 여기서, 상기 4차-에토설페이트는 로디아(Rhodia)사에서 제조된 CATAFOR(CAS NO. 68308-64-5)를 통해 얻을 수 있다.
하기의 <표 4a>는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 코팅액의 수지 배합표이다.
여기서, 올리고머는 6관능기 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)를 사용하였고, 모노머는 DPHA(Dipentaerythritol hydroxpentaacrylate), TTEGDA(Tetraethylenglycol diacrylate)를 사용하였으며, 전도성 물질(4차-에토설페이트)을 용매에 교반한 다음 수지를 넣고 다시 교반하였다.
하기의 <표 4b>는 <표4a>의 수지배합표로 조성된 코팅액에 전도성 물질(4차-에토설페이트) 함량에 따른 신뢰성을 평가한 표이다.
수지 [100%] 용매 [100%]
올리고머 DPHA TTEGDA 광개시제 MC MIBK IPA EtOH
20 55 20 5 20 35 20 25
여기서, MC는 메틸셀로솔브, MIBK는 메틸이소부틸케톤, IPA는 이소프로필알콜, EtOH는 에틸알콜을 나타내고, 광개시제는 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone(CAS No. 947-19-3)을 사용했다.
전도성 물질 [%] 연필경도 표면저항 정전압
1 0 4H 1016Ω 10.1kV
2 1 4H 1012Ω 1.5kV
3 2 4H 1011Ω 0.6kV
4 3 3H 1010Ω 0.1kV
여기서, 표면저항 측정은 SIMCO사의 ST-3을 사용하였으며, 정전압 Voltage 측정은 SIMCO사의 FMX-002를 사용하였다.
상기 <표 4b>를 통해 알 수 있듯이, 전도성 물질의 첨가가 없는 경우 표면저항과 전압이 매우 높음을 알 수 있으며, 전도성 물질이 1 ~ 2% 첨가된 경우 표면저항이 1012Ω 이하가 되어 정전기 제거 효과가 나타나며, 정전압의 경우 1.5kV 이하로 분포하며, 정전압의 경우 1.0kV이하가 되어야 사람이 느끼지 못하므로 전도성물질 함량이 2%인 경우 가장 우수한 대전 방지 효과가 발생하고, 연필경도(4H)도 확보함을 알 수 있다.
그러나, 전도성 물질이 3%인 경우 연필경도(3H)가 감소하므로 전도성 물질을 3%초과하여 함유할 경우 내스크래치성이 약화될 수 있으므로 전도성 물질은 1 ~ 3% 범위로 함유되는 것이 바람직하다.
<제 5 실시예>
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우는 베이스 기판(10) 상면에 보호코팅층으로 오염방지 코팅층(520)이 형성되고, 베이스 기판 배면에 보호코팅층으로 하드코팅층(510) 또는 난반사 코팅층이 형성된 것을 특징으로 한다.
베이스 기판 상에 하드 코팅층이 형성된 경우 이물이나 오염물(커피, 오일 등)이 표면에 고착된 경우 잘 지워지지 않아서 얼룩이 발생하고 유지 관리가 어려운 문제가 있다.
따라서, 코팅액 표면의 슬립성을 극대화시켜 오염방지를 위해 코팅액에 오염방지를 위한 첨가제를 첨가할 필요가 있으며, 이를 위해 실리콘 계열의 표면 첨가제 또는 불소 계열의 표면 첨가제를 사용할 수 있다.
하기의 <표 5a>는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 코팅액 조성을 위한 수지 배합표를 도시한 것이다. 여기서, 올리고머는 6관능기의 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate)를 사용하였고, 모노머는 DPHA(Dipentaerythritol hydroxpentaacrylate), HDDA(1,6-Hexanediol diacrylate)를 사용하였으며, 용매에 수지를 넣고 교반하였다. 슬립첨가제는 수지와 용매를 교반한 다음 최종 첨가하였다.
하기의 <표 5b>는 <표 5a>에 따라 배합된 코팅액 중 오염방지 첨가제의 함량에 따른 신뢰성을 평가한 표이다. 여기서, 상기 오염방지 첨가제는 폴리에테르변성폴리디메틸실록산(첨가제 A)과 플루오린 변성 실리콘(첨가제 B)이 사용되었다.
수지 [100%] 용매 [100%]
올리고머 DPHA HDDA 광개시제 MC MIBK IPA EtOH
20 55 20 5 20 35 20 25
여기서, MC는 메틸셀로솔브, MIBK는 메틸이소부틸케톤, IPA는 이소프로필알콜, EtOH는 에틸알콜을 나타내고, 광개시제는 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone(CAS No. 947-19-3)을 사용했다.
슬립 첨가제 [%] 연필경도 접촉각[°]
1 0 4H 66

2
첨가제 A

 0.1 4H 95
0.5 4H 96
1 4H 95
1.5 4H 96

3
첨가제 B

 0.05 4H 97
0.1 4H 103
0.5 4H 105
1.0 4H 105
여기서, 접촉각은 코팅액 표면의 각도를 말하고, 접촉각이 클수록 표면의 표면에너지가 약하고, 접촉각이 클수록 표면의 표면에너지가 강함을 의미한다.
다시 말해, 접촉각이 큰 경우 표면에너지가 약하므로 이물질이 흡착될 경우 잡아 당기는 힘이 약해서 이물질이 표면에 잘 묻지 않게되고, 접촉각이 작은 경우 표면에너지가 강해서 이물질이 흡착될 경우 잡아 당기는 힘이 강해서 이물질이 표면에 잘 묻게 된다.
따라서, 접촉각이 클수록 이물질이 표면에 잘 묻지 않게 되므로 오염방지 효과가 증가하게 된다.
그러나, 상기 <표 5b>를 통해 알 수 있듯이, 첨가제가 함유되지 않은 경우 접촉각이 66도로 매우 낮음을 알 수 있다. 즉, 첨가제가 없는 경우 접촉각이 낮으므로 표면에너지가 강해서 오염방지 효과가 떨어지게 된다.
반면, 첨가제A, 첨가제B가 코팅액에 첨가될 경우 연필경도가 유지되면서 접촉각이 증가함을 알 수 있다. 즉, 상기 첨가제A, B는 표면에너지를 낮춰주는 역할을 수행한다.
특히, 실리콘 계열(첨가제 A)의 슬립 첨가제보다 불소계열(첨가제 B)의 슬립 첨가제가 접촉각 향상에서 우수한 결과가 나옴을 알 수 있다.
그러나, 첨가제의 함유가 높은 경우(첨가제 A의 경우 1.5% 초과, 첨가제 B의 경우 1.0% 초과) 연필 강도가 저하될 수 있으므로 상기 범위로 첨가제를 함유하는 것이 바람직하다.
따라서, 첨가제 A의 경우 0.1 ~ 1.5 % 첨가하는 것이 바람직하고, 첨가제 B의 경우 0.05 ~ 1.0% 첨가하는 것이 바람직하다.
도 7은 슬립 첨가제 첨가 유무에 따른 유성매직으로 코팅 표면에 글씨를 쓴 경우를 비교한 사진도이다.
도 7을 통해 알 수 있듯이, 슬립 첨가제가 미첨가된 경우 글씨가 또렷하게 기록되지만, 슬립 첨가제가 첨가된 경우 글씨가 잘 기록되지 않으며 유성매직의 유분 성분이 표면의 슬립효과 및 표면에너지 저하로 인해 프린팅되지 않아 유분이 맺혀 보인다. 따라서, 슬립첨가제를 첨가한 경우 우수한 오염방지 효과가 발생함을 알 수 있다.
<제 6 실시예>
도 8은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우는 베이스 기판(10)의 상면 및 배면에 형성된 하드 코팅층(610,620)과 상기 하드 코팅층 중 적어도 하나의 면에 보호코팅층으로 무반사 코팅층(630, 640)이 형성된 것을 특징으로 한다.
일반적으로 베이스 기판 상에 하드코팅층을 형성한 경우 광의 반사에 의한 눈의 피로가 발생하고, 반사에 따른 투과율이 저하되는 문제가 있으므로 투과도를 향상시킴과 동시에 반사율을 감소시켜 눈의 피로를 줄일 수 있도록 베이스 기판 상면 및 배면에 무반사 코팅층을 형성한다.
하기의 <표 6>은 무반사 코팅층 형성에 따른 신뢰성을 평가한 표이다.
코팅층 연필경도 투과율
[%, at 550nm]		 반사율[%]
1 일반 하드코팅 4H 90 4.5
2 단면 무반사 코팅 4H 95 1.8
3 양면 부반사 코팅 4H 98 0.5
상기 <표 6>을 통해 알 수 있듯이, 베이스 기판 상에 일반 하드 코팅층이 형성된 경우보다 무반사 코팅층이 형성된 경우 연필경도의 변화없이 투과율과 증가하고, 반사율이 감소함을 알 수 있다.
또한, 베이스 기판의 단면에만 무반사 코팅층이 형성된 경우보다 양면에 무반사 코팅층이 형성된 경우 투과율이 더 높고, 반사율이 더 낮음을 알 수 있다.
따라서, 베이스 기판 상면 및 배면에 무반사 코팅층을 형성하는 바람직하다.
상기 제 1 내지 6 실시예를 통해 베이스 기판 상면 또는 하면에 다양한 형태의 보호코팅층이 형성된 것을 도시하였지만, 이외에도 상기 베이스 기판 상면 또는 하면의 보호코팅층은 하드코팅(Hard coating, H/C), 난반사 코팅, 도전방지 코팅, 무반사 코팅 중 선택된 어느 하나 또는 2개의 코팅층이 적용될 수 있음은 자명한 것이다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 20nm 크기의 실리카 입자가 7% 함유된 경우 난반사 코팅 표면과 하드 코팅 표면 상태를 도시한 SEM 사진이다.
도 5은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 슬립 첨가제 첨가 유무에 따른 유성매직으로 코팅 표면에 글씨를 쓴 경우를 비교한 사진도이다.
도 8은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 노트북용 디스플레이 보호 윈도우를 개략적으로 도시한 단면도이다.

Claims (12)

  1. 노트북용 디스플레이 보호 윈도우에 있어서,
    상기 윈도우는
    베이스 기판과;
    상기 기판 상면 및 배면에 형성된 보호 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 노트북용 디스플레이 보호 윈도우.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스 기판은
    PC, PMMA 및 PC와 PMMA가 혼합된 재료 중 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 노트북용 디스플레이 보호 윈도우.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 베이스 기판이 PC와 PMMA가 혼합된 재료로 형성된 경우
    상기 PC와 PMMA의 혼합 비율은 9 : 1 인 것을 특징으로 하는 노트북용 디스플레이 보호 윈도우.
  4. 제 1 내지 제 3항 중 선택된 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 보호 코팅층은
    하드 코팅층, 난반사 코팅층, 대전방지 코팅층 및 오염 방지 코팅층 중 선택된 어느 하나 또는 2개의 코팅층인 것을 특징으로 하는 디스플레이 보호용 윈도우.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 베이스 기판 상면 및 배면의 상기 보호 코팅층이 하드 코팅층으로 구성된 경우,
    상기 하드 코팅층은
    올리고머가 25 ~ 45% 함유된 것을 특징으로 하는 디스플레이 보호용 윈도우.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은
    1um ~ 10nm 크기의 알루미나 졸(alumina sol)이 0.05~ 0.1% 첨가된 것을 특징으로 하는 디스플레이 보호용 윈도우.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 베이스 기판 상면 또는 배면중 어느 하나가 난반사 코팅층으로 구성되고, 나머지 다른 하나가 하드 코팅층으로 구성된 경우,
    상기 하드 코팅층은
    1um ~ 10nm 크기의 실리카 입자가 5 ~ 9% 함유된 것을 특징으로 하는 디스플레이 보호용 윈도우.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 보호코팅층이 대전방지 코팅층으로 형성된 경우,
    상기 대전방지 코팅층은
    4차-에토설페이트(Quaternary ethosulfate)가 1 ~ 3% 함유된 것을 특징으로 하는 디스플레이 보호용 윈도우.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 베이스 기판 상면이 오염방지 코팅층으로 구성되고, 배면이 하드 코팅층 또는 난반사 코팅층으로 형성된 경우,
    상기 오염방지 코팅층은
    폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산 또는 플루오린 변성 실리콘이 첨가된 것 을 특징으로 하는 디스플레이 보호용 윈도우.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산은
    0.1 ~ 1.5 % 첨가된 것을 특징으로 하는 디스플레이 보호용 윈도우.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 플루오린 변성 실리콘은
    0.05 ~ 1.0 % 첨가된 것을 특징으로 하는 디스플레이 보호용 윈도우.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 베이스 기판 상면 및 배면에 하드코팅층이 형성된 경우,
    상기 하드코팅층 중 적어도 하나의 면에 무반사 코팅층이 형성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 보호용 윈도우.
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