KR20100104706A - 쉬트 움 방지 기능성 광학 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 기저 필름층의 일면에 광 투과성 코팅층을 형성한 후 기능성 코팅층을 형성함으로써, 광학 필름의 움 현상을 억제할 수 있어 신뢰성 평가를 비롯한 제조 공정상의 불량을 크게 감소시킬 수 있고, 장기간 사용시 광학 필름이 뒤틀리는 현상으로 인한 불량을 현저하게 감소시킬 수 있는 광학 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 광 투과성을 갖는 기저 필름층(base film layer); 및 상기 기저 필름층의 일면에 형성되며, 상기 기저 필름층보다 경도가 높거나 수축률이 작거나 흡습율이 낮은 성질 중 적어도 하나를 가지는 광 투과성 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름을 제공한다.

광학 필름, 기저 필름층, 광 투과성 코팅층, 기능성 코팅층, 수축률, 흡습율, 젖음성

Description

쉬트 움 방지 기능성 광학 필름{Wrinkle-free functional optical films}

본 발명은 기능성 광학 필름의 쉬트 움 현상을 방지하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 엘시디 텔레비전 등의 대형 평판디스플레이 기구 조립 후 신뢰성 시험 과정에서 흔히 발생하는 쉬트 움 현상을 방지하기 위한 쉬트 움 방지 기능성 광학 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

LCD TV와 같이 광을 이용한 평판 디스플레이 패널은 광투과도를 향상시키기 위해 각종 기능성 필름을 사용한다. 예컨대, 기능성 필름으로는 마이크로 렌즈 형상, 프리즘 형상의 필름을 비롯하여 여러 가지 형상의 필름이 있다.

기능성 필름을 평판 디스플레이 패널에 사용하는 경우 가장 큰 불량 요인으로 쉬트 움 현상이 있다. 쉬트 움 현상은 쉬트가 뒤틀리거나 우는 현상을 말하며, 특히 필름의 중간 부분이 우는 현상이 발생함으로써 광학 특성을 저하시키게 된다. 쉬트 움 현상은 평판 디스플레이 패널의 사용중에도 발생하나, 주로 온도와 습도가 가해지는 상황에서 수행되는 신뢰성 시험에 의해 발생한다. 이러한 현상은 디스플레이 기구가 슬림화될수록 더욱 심하게 나타나는데, 이는 광원과 기능성 필름의 거리가 가까워 열 발산이 나빠지기 때문이다. 또한, 이러한 현상은 디스플레이 패널 의 크기가 커질수록 심해지는 경향이 있다.

쉬트 움 현상의 원인으로는 대표적으로 수축성, 흡습성 등이 있다. 예컨대, 수축률이 큰 고분자 필름의 경우 디스플레이 기구가 작동 또는 정지되는 상황에서 가열/냉각이 이루어져 필름의 팽창/수축이 반복된다. 이때, 기저 필름과 기능성 코팅층이 열에 반응하는 정도가 다르면 어느 일측의 필름이 뒤틀리거나 휘는 현상이 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 광학 필름의 움 현상을 억제함으로써 신뢰성 평가를 비롯한 제조 공정상의 불량을 크게 감소시킬 수 있고, 장기간 사용시 광학 필름이 뒤틀리는 현상으로 인한 불량을 현저하게 감소시킬 수 있는 광학 필름 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

종래 기술의 문제점에 대한 해결책으로는 기저 필름과 기능성 코팅층의 팽창/수축시 발생하는 치수 변화가 동일하도록 설계하는 방법이 있다. 그러나 일반적으로 기저 필름은 열가소성 수지로 형성되고 기능성 코팅층은 열경화성 수지로 형성되기 때문에 이러한 두 재료의 팽창/수축에 따른 치수 변화를 일치시킨다는 것은 용이하지 않다. 더욱이, 수분 침투 현상이 추가되면 실질적으로 치수 변화를 일치시키는 것이 거의 불가능해진다. 또한, 기능성 광학 필름용으로 사용하는 기저 필름의 제조 공정 동안 기저 필름에 남아있는 잔류 응력이 완전히 제거되지 않은 상황에서 2차적으로 열과 수분이 가해지면 쉬트 움 현상이 발생할 수 있다.

따라서, 쉬트 움 현상에 대한 근본적이고도 용이한 해결책으로서 상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 광학 필름은 광 투과성을 갖는 기저 필름층(base film layer); 상기 기저 필름층의 일면 또는 양면에 형성되며, 상기 기저 필름층보다 경도가 높거나 수축률이 작거나 흡습율이 낮은 성질 중 적어도 하나를 가지는 광 투과성 코팅층; 및 상기 광 투과성 코팅층 위에 형성되는 기능성 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광 투과성 코팅층은 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함하는 광경화형 수지를 포함할 수 있다.

또한, 상기 광 투과성 코팅층은 옥사이드 화합물을 포함할 수 있다.

또한, 상기 옥사이드 화합물은 적어도 한 개의 탄소수로 이루어지는 작용기(-(R-O)_n-)를 가질 수 있다(R = 알킬(alkyl), 알릴(allyl), 페닐(phenyl)을 포함하며, n ≥ 1).

또한, 상기 광 투과성 코팅층은 유기질 입자 또는 무기질 입자를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유기질 입자와 무기질 입자는 상기 기저 필름층 보다 경도가 큰 것이 바람직하다.

또한, 상기 무기질 입자는 실리카, 산화티타늄, 산화주석, 인듐산화주석, 활석, 경탄, 지르코니아, 유리 입자 중 적어도 하나 선택될 수 있다.

또한, 상기 무기질 입자는 100 나노미터 이하의 입경을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유기질 입자는 아크릴계 비드를 포함한 투명 고분자 비드일 수 있다.

또한, 상기 유기질 입자는 50 마이크로미터 이하의 입경을 갖는 것이 바람직 하다.

또한, 상기 무기질 또는 유기질 입자의 함량은 상기 광 투과성 코팅층을 이루는 코팅 수지의 고형분 기준으로 0.05 내지 90 중량부인 것이 바람직하다.

또한, 상기 광 투과성 코팅층의 두께는 1 내지 20 마이크로미터인 것이 바람직하다.

또한, 상기 광 투과성 코팅층의 수축률은 0.4 % 이하인 것이 바람직하다.

또한, 상기 광 투과성 코팅층은 6 관능기 이상의 광경화형 수지와 모노머의 혼합물일 수 있다.

또한, 상기 6 관능기 이상의 광경화형 수지의 함량은 5 내지 80 % 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 광 투과성 코팅층은 상기 기저 필름층의 타면에도 형성 될 수 있다.

또한, 상기 광경화형 수지와 입자의 혼합물을 희석하기 위한 용매를 추가로 사용할 수 있다.

또한, 상기 용매는 상기 혼합물의 전체 무게 대비 5 내지 95 % 인 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 기저 필름층의 일면 또는 양면에 광 투과성 코팅층을 형성한 후 기능성 코팅층을 형성함으로써, 광학 필름의 움 현상을 억제할 수 있어 신뢰성 평가를 비롯한 제조 공정상의 불량을 크게 감소시킬 수 있고, 장기간 사용시 광 학 필름이 뒤틀리는 현상으로 인한 불량을 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따라 기저 필름의 양면에 광 투과성 코팅층을 형성하여 상기 광 투과성 코팅층의 두께를 얇게 하면서 보다 큰 크기의 광학 필름을 제조할 수 있다.

또한 본 발명에 따라 광 투과성 코팅층에 옥사이드 화합물을 포함하는 광경화형 수지를 사용함으로써 기능성 코팅층과의 접착력이 향상되어 쉬트 움 현상의 해소는 물론 상기 광 투과성 코팅층과 기능성 코팅층의 접착력이 향상되어 계면 박리와 같은 불량을 줄 일 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름의 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은, 도 1을 참조하면, 기저 필름 층(100), 상기 기저 필름(100) 양면에 형성된 광 투과성 코팅층(120, 130), 및 상기 광 투과성 코팅층(120)위에 기능성 코팅층(140)을 포함한다. 상기 기능성 코팅층(140)으로는 프리즘 쉬트, 마이크로 렌즈 형상의 필름을 비롯한 여러 형상의 각종 기능성 필름이 가능하며, 이하에서는 편의상 프리즘 쉬트를 예로 들어 설명한다.

기저 필름층(100)은 광 투과성을 가지며, 일례로 폴리에스테르 재질로 형성될 수 있다. 본 발명의 기술은 기저 필름의 표면에 쉬트 움 방지층을 형성하여 대형 패널용 광기능성 필름을 포함하는 광기능성 필름에서 문제가 되는 쉬트 움 현상을 방지하기 위한 발명이기 때문에 기저 필름의 종류에 상관없이 모든 종류의 필름에 적용 가능하다. 본 발명의 기술을 적용할 수 있는 대표적인 기저 필름으로는 에스터계 광학 필름, 카보네이트계 광학 필름, 이미드계 광학 필름, 술폰계 광학 필름, 환상올레핀계 광학 필름, 또는 이들로부터 변성되거나 공중합된 광학 필름 또는 이들 고분자를 적층하여 제조한 적층형 광학 필름 등이다. 그러나 상술한 바와 같이 기저 필름의 종류에 상관없이 광학 필름으로 사용할 수 있는 모든 필름에 적용 가능하다.

광 투과성 코팅층(120, 130)은 기저 필름층(100)의 양면에 형성되는 것이 바람직하며 필요에 따라 기능성 코팅층(140)과 반대면에 형성된 광 투과성 코팅층(130)은 생략될 수 있다. 광 투과성 코팅층(120, 130)은 기저 필름층(100)보다 경도가 높거나 수축률이 작거나 흡습율이 낮은 성질 중 적어도 하나를 갖는 것이 바람직하다. 일례로, 광 투과성 코팅층(120, 130)은 아크릴레이트, 메타크릴레이트 와 같은 광경화형 수지를 포함하여 형성될 수 있다.

배경기술에서 전술한 바와 같이 기저 필름층은 주로 열가소성 수지로 형성되고, 코팅층은 주로 열경화성 수지로 형성되므로 재질이 서로 다른 것이 일반적이다. 본 발명에서는 기저 필름층과 코팅층의 재질이 상이하다는 사실을 전제로 하여, 기저 필름층에 광 투과성 코팅층을 형성하는 방식으로 별도의 처리를 함으로써, 열에 반응하는 정도나 흡습 정도가 다르거나 기저 필름층에 잔류응력이 남아 있는 등의 이유로 가열 등의 후공정에서 변형이 발생하더라도 광 투과성 코팅층을 통하여 기저 필름층의 변형을 방지한다. 이를 위해 광 투과성 코팅층(120, 130)은 후공정에서의 변형이 기저 필름층(100)에 영향을 미치지 않도록 기저 필름층(100)보다 경도가 높거나 수축, 팽창의 가능성이 낮고 흡습성이 낮은 성질을 갖는 것이 바람직하다.

광 투과성 코팅층(120, 130)은 기저 필름층(100)의 양면에 형성되어 쉬트 움 현상을 보다 효과적으로 방지할 수 있고, 열과 수분에 보다 안정적인 효과를 얻을 수 있게 한다.

쉬트 움 방지를 위한 광 투과성 코팅층 위에 패턴 형성 등의 기능성 코팅층을 형성하는 경우에는, 쉬트 움 방지층에 사용된 성분 때문에 그 위에 형성된 후 광경화 과정을 거치면 기능성 코팅층의 접착이 나빠지는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 현상은 먼저 형성된 쉬트 움 방지층의 일부 성분이 표면으로 기어 나와 그 위에 형성되는 기능성 코팅층의 젖음성이 나빠지거나 또는 광 투과성 코팅층의 표면이 너무 매끄러워 그 위에 코팅되는 기능성 코팅층의 젖음성이 나빠지거나 접착 력이 나빠져 계면 박리 현상이 발생할 수 있다. 따라서 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 광 투과성 코팅층에 기능성 코팅층이 용이하게 적층되고 양층의 접착력을 향상시키기 위해서는 젖음성과 접착력이 우수한 광경화형 수지 성분을 사용하는 것이 바람직하며 또한 옥사이드 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 옥사이드 화합물은 에틸렌, 페닐렌과 같은 옥사이드 계열 작용기를 가지며, 이러한 작용기는 표면의 극성을 낮추어 코팅 용액의 젖음성을 향상시킬 뿐만 아니라, 옥사이드 작용기에 포함된 산소가 기능성 코팅층의 접착력을 향상시키는 역할을 수행하게 된다.

옥사이드에 부착된 작용기는 알킬렌, 알릴렌, 페닐렌을 비롯한 모든 것이 가능하며, 단량체 또는 올리고머 내에 존재하는 옥사이드의 반복단위는 1개 이상이면 가능하다. 또한, 옥사이드를 구성하는 알킬, 알릴 등의 탄소수를 한 개 이상 포함하는 모든 것이 사용가능하다. 옥사이드 성분의 함량은 자외선 경화형 바인더 성분의 전체 무게 대비 2-80 중량퍼센트를 사용하면 된다. 옥사이드 성분을 포함하는 광경화형 수지의 함량이 2 중량부 보다 적으면 접착력 증진 효과가 미미하고 80 중량퍼센트 이상이면 계면접착력은 좋아지지만 쉬트 움 현상이 발생할 우려가 있어 오히려 불리하다.

옥사이드 화합물은 다음과 같다.

-(R-O)_n-

여기서, R = 알킬(alkyl), 알릴(allyl), 페닐(phenyl)을 포함하며, n ≥ 1.

또한, 광 투과성 코팅층(120, 130)은 광경화형 수지를 바인더로 하여 무기질 입자 또는 유기질 입자를 더 포함할 수 있다.

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 광학 필름의 다른 실시예를 도시한 것이다.

도 2는 도 1의 광 투과성 코팅층 중에 광 투과성 코팅층(130)이 생략된 것을 도시하고 있으며, 도 3 내지 도 5는 광 투과성 코팅층(120, 130)이 광 경화형 바인더 수지에 유기질 또는 무기질 입자(151)가 포함되는 다양한 예를 도시하고 있다. 광 투과성 코팅층을 형성하기 위한 코팅액 조성물로 광경화형 바인더 수지를 조합하여 사용하거나, 여기에 열발산을 촉진하는 입자를 혼합함으로써 국부적인 열분포 차이로 인한 쉬트 움 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 3 내지 도 5 에서와 같이, 광 투과성 코팅층(120, 130)에는 어느 일층 또는 두 층에 모두에 입자(151)가 선택적으로 포함될 수 있다. 상기 입자(151)는 작은 입자(151a)와 큰 입자(151b)로 구분되어 도시된 바와 같이 다른 크기의 입자들이 다양하게 사용될 수 있음을 도시한 것이며, 동일한 종류의 하나의 입자가 사용될 수도 있다.

상기 유기질 입자와 무기질 입자는 기저 필름층(100)보다 경도가 큰 것이 바람직하다.

무기질 입자로는 실리카, 산화티타늄, 산화주석, 인듐산화주석, 활석, 경탄, 지르코니아, 유리 입자 등이 가능하며, 이들 중 적어도 하나가 선택될 수 있다. 다 만, 여기서 무기질 입자의 종류를 한정하는 것은 아니다. 이때, 무기질 입자는 100 나노미터 이하의 입경을 갖는 것이 바람직하다. 무기질 입자의 경우 100 나노미터 이하이면 광경화성 바인더 수지와 혼합했을 때 광 투과성을 저하시키지 않게 된다.

유기질 입자로는 아크릴계 비드와 같은 투명 고분자 비드가 사용될 수 있으며, 여기서 유기질 입자의 종류를 한정하는 것은 아니다. 이때, 유기질 입자는 50 마이크로미터 이하의 입경을 갖는 것이 바람직하다. 유기질 입자의 경우, 직경이 50 마이크로미터보다 커지면 비록 투과성이 좋아지더라도 입경이 지나치게 커서 코팅성이 저하되는 문제점이 있다.

무기질 입자 또는 유기질 입자의 함량은 광 투과성 코팅층을 이루는 바인더 수지 무게를 100으로 하였을 때 0.05 ~ 100 중량부가 되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 광 투과성 코팅층을 이루는 코팅 수지의 고형분을 기준으로 0.05 ~ 100 중량부가 되도록 한다. 입자 또는 비드의 함량이 0.05 중량부 미만이면 입자 또는 비드의 함량이 너무 낮아 쉬트 움 현상을 효과적으로 억제하기 어려운 문제점이 있다. 반면, 입자 또는 비드의 함량이 100 중량부를 초과하면 움 방지 효과는 좋으나 조성물의 점도가 지나치게 증가하여 코팅성이 저하되거나 광 투과성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.

광 투과성 코팅층의 두께는 1 ~ 20 마이크로미터인 것이 바람직하다. 이는 용매 증발과 광경화 후 최종적으로 형성된 광 투과성 코팅층의 두께를 기준으로 한 것이다. 광 투과성 코팅층의 두께가 1 마이크로미터 미만이면 코팅층의 두께가 너 무 얇아 쉬트 움 방지 효과가 미미하며, 20 마이크로미터를 초과하면 습식 코팅 시 코팅이 용이하지 않거나 쉬트 움 방지 효과가 감소될 수 있는 문제점이 있다.

무기질 입자를 사용하는 경우는 100 나노 정도의 작은 사이즈이기 때문에 입자가 코팅층 내부에 존재하건 아니면 표면에 돌출되건 상관없이 열분산 효과가 좋다. 따라서 표면에 돌출되는 높이에 대한 한정이 없다. 그러나 아크릴 비드를 사용하는 경우는 아크릴 비드와 코팅두께를 적절히 조절하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 쉬트 움 방지층의 코팅 두께가 5 미크론인 경우 비드의 직경이 5 미크론인 비드 한 종류만 사용하면 코팅성 조절이 어렵다. 따라서 코팅성을 감안하면 5 미크론짜리 비드와 직경이 3 미크론짜리 비드를 또는 10 미크론짜리 비드를 혼합하여 사용하면 코팅성이 크게 향상되는 효과가 있어 효과적이다.

또한 도 5의 광 투과성 코팅층에서와 같이 입자(151)로서 아크릴 비드는 사용하는 광경화형 조성물이 주로 아크릴계 수지이기 때문에 서로 상용성이 좋아 코팅 용액이 비드를 감싸게 되고 표면에 돌출된다고 하더라도 비드 옆면은 코팅액이 채워지고 맨 윗부분은 코팅 조건에 따라 노출이 될 수도 있다. 이러한 코팅두께와 비드의 높이는 비드 사이즈와 쉬트 움 방지에 필요한 내용에 따라 조절하여 사용할 수 있다. 즉, 표면으로 돌출된 비드의 높이가 비드 직경의 50% 이내로 조절하는 것이 좋다. 비드의 돌출 높이가 비드 직경의 50%보다 크면 돌출된 비드의 크기가 너무 커서 운반 또는 취급 도중 비드가 탈락되어 불순물로 작용하거나 상대 필름 표면에 스크래치를 발생시킬 염려가 있어 오히려 불리하다. 또한 기능성 코팅층 면에 쉬트 움 방지층을 형성 시 유기물 비드를 사용하는 경우 비드의 돌출 높이가 너무 크면 기능성층 형성을 위한 수지 도포 시 비드 주위에 기공이 생기고 이 기공이 광학 특성에 나쁜 영향을 미칠 수 있기 때문에 오히려 불리하다.

광 투과성 코팅층의 수축률은 0.4 % 이하인 것이 바람직하다. 수축률이 0.4% 보다 높은 경우에는 고온/고습의 조건에서 수축이 발생하여 휨 변형 등을 촉진시킬 수 있는 문제점이 있다.

전술한 바와 같이, 광경화성 바인더 수지는 완전 경화되었을 때 기저 필름층의 경도보다 높은 경도를 갖는 것이 바람직하다. 경화 후 최종적으로 형성된 광 투과성 코팅층의 표면 연필경도가 HB 이상이 되도록 최소 6 관능기 이상의 광경화형 수지와 모노머의 혼합물을 사용할 수 있다.

이때, 6 관능기 이상의 광경화형 수지의 함량은 5 ~ 80 % 인 것이 바람직하다. 6 관능기 이상의 광경화형 수지가 5% 미만이면 수축률이 높을 수 있으며, 80%를 초과하는 경우 점도가 증가하거나 젖음성이 저하되어 코팅이 용이하지 않은 문제점이 있다.

또한, 광경화형 수지의 조합으로 관능기가 1 ~ 20개 또는 그 이상인 일 관능기 또는 다 관능기를 갖는 광경화형 모노머 및 올리고머를 적절하게 혼합하여 사용하면 보다 효과적이다. 기저 필름층보다 경도가 높은 광경화형 수지의 경우, 완전 경화된 후의 열수축율이 기저 필름보다 낮고 코팅층의 조직이 치밀하게 되어 흡습성이 낮아지기 때문이다.

광 투과성 코팅층에서 광경화형 수지를 바인더로 하여 입자를 혼합하여 코팅할 수 있으며, 광경화형 수지와 입자의 혼합물을 희석하기 위한 용매를 추가로 사 용할 수도 있다. 또한, 상기 혼합물에 레벨링 증진, 산화 방지 또는 젖음성 향상을 위한 별도의 첨가제를 더 사용할 수도 있음은 물론이다.

상기 혼합물을 용매와 혼합하여 사용하는 경우, 상용성이 있는 대부분의 용매가 사용가능하다. 바람직하게는 에틸아세테이트와 같은 아세테이트류, 메틸에틸케톤과 같은 케톤류, 아시프로필알콜과 같은 알콜류, 부틸 셀로솔브와 같은 셀로솔브류, 그 밖에 톨루엔, 자일렌, 헥산 등의 용매 중 어느 한 종류 또는 그 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 이때, 용매는 혼합물 전체 무게 대비 5 ~ 95 % 인 것이 바람직하다. 용매의 무게가 5% 미만이면 용매량이 지나치게 적어 희석효과가 거의 없으며, 용매 무게가 95%를 초과하면 최종 조성물의 농도가 지나차게 낮아져 코팅시 코팅 두께가 증가되어야 하므로 코팅성이 저하되는 문제점이 있다.

이하에서는 몇 가지 실시예와 비교예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

<신뢰성 평가 방법>

1. 고온고습 테스트

- 조건 : 65도씨, 95%, 1000시간

- 확인 : 시험 전후 표면으로부터 돌출된 높이 및 외관상의 굴곡

2. 고온저장 테스트

- 조건 : 85도씨, 1000시간

- 확인 : 시험 전후 표면으로부터 돌출된 높이 및 외관상의 굴곡

<비교예>

250 마이크로미터 두께의 폴리에스테르 필름 일면에 고굴절 아크릴레이트를 포함한 광경화형 코팅 조성물이 도포된 피치 50㎛, 높이 20㎛인 선형의 삼각 프리즘을 형성하였다. 이와 같이 제조된 광학 필름을 32인치로 가공하여 고온고습 테스트 후 상온 건조하여 신뢰성 평가를 수행하였다.

광학 필름은 미코팅된 폴리에스테르 면을 바닥으로 하여 관찰할 때 네 모서리의 약 3cm 부위가 바닥층 표면으로부터 약 10mm 높이로 들뜸이 있으며, 32인치의 장폭 방향으로 약 15cm 간격으로 필름이 바닥에서 들떠있는 국부적 휨 현상이 관찰되었다.

<실시예 1>

실시예 1은 250 미크론 두께의 폴리에스터 필름 양면에 6관능 아크릴레이트를 50% 포함하는 광경화형 코팅조성물을 도포하고 300 mJ의 광량으로 완전경화시켰다. 이후 코팅된 필름의 일면에 코팅상부면을 다시 고굴절 아크릴레이트를 포함한 광경화형 코팅 조성물로 도포하여 피치 50 um, 높이 20 um인 선형의 삼각 프리즘을 형성시켰다. 이렇게 제조된 프리즘 쉬트를 32인치로 가공하여 65도, 95% 신뢰성 챔버에 1,000 시간 방치한 후 상온 건조하는 신뢰성 평가를 수행하였다.

상기 프리즘 쉬트를 관찰한 결과 국부적 휨 현상은 관찰되지 않았으나 접착력 테스트시 프리즘층의 계면이 박리되는 현상이 관찰되었다.

<실시예 2>

실시예 2는 250 미크론 폴리에스터 필름 일면에 6관능 아크릴레이트를 50% 포함하는 광경화형 코팅 조성물에 직경 10 미크론의 아크릴 비드를 1 중량부 첨가한 혼합액을 건조 후 7 미크론의 두께가 되도록 쉬트 움 방지층을 형성하였다. 이때 표면의 경도는 2H로 관찰되었다.

상기 코팅 이면에 그 이면에 에틸렌 옥사이드 (-CH₂O-) 작용기 반복단위가 4인 단량체 15중량부 포함하는 아크릴레이트 조성물을 3 미크론이 되게 코팅한 후 300 mJ을 인가하여 경화 시킨 후 그 상면에 다시 고굴절 아크릴레이트를 포함한 광경화형 코팅조성물이 도포된 피치 50 um, 높이 20 um인 선형의 삼각 프리즘을 형성시켰다.

제조된 프리즘 쉬트를 32인치로 가공하여 65도, 95% 신뢰성 챔버에 1,000 시간 방치한 후 상온 건조하는 신뢰성 평가를 수행하였다.

상기 필름은 기능성층 (프리즘층)이 코팅되지 않은 면 (배면)을 바닥으로 하여 관찰하면 가장가지 네 모서리가 바닥층 표면으로부터 들뜸이 거의 관찰되지 않았으며, 32 인치의 장폭 방향으로 필름이 바닥에서 들떠 있는 국부적 휨 현상이 관찰되지 않았다. 또한 접착력 테스트에서도 프리즘층의 계면이 박리되는 등의 문제는 발생하지 않았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것 이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름의 단면도,

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 광학 필름의 여러 실시예를 도시한 개념도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 - 기저 필름층 120, 130 - 광 투과성 코팅층

140 - 기능성 코팅층

Claims (16)

1. 광 투과성을 갖는 기저 필름층(base film layer);

   상기 기저 필름층의 일면 또는 양면에 형성되며, 상기 기저 필름층보다 경도가 높거나 수축률이 작거나 흡습율이 낮은 성질 중 적어도 하나 이상을 가지는 광 투과성 코팅층; 및

   상기 광투과성 코팅층 위에 적층되는 기능성 코팅층

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
2. 제1항에 있어서,

   상기 기능성 코팅층은 프리즘 쉬트 또는 마이크로 렌즈 형상의 필름이며, 그리고 상기 광 투과성 코팅층은 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트를 포함하는 광경화형 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
3. 제2항에 있어서, 상기 기능성 코팅층이 적층되는 상기 광 투과성 코팅층이 옥사이드 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
4. 제3항에 있어서,

   상기 옥사이드 화합물은 적어도 한 개의 탄소수로 이루어지는 옥사이드기(- (R-O)_n-)를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 필름(R = 알킬(alkyl), 알릴(allyl), 페닐(phenyl)을 포함하며, n ≥ 1).
5. 제4항에 있어서, 상기 옥사이드기를 갖는 수지의 함량은 전체 광경화 수지의 2-80 중량퍼센트임을 특징으로 하는 기능성 광학 필름.
6. 제1항 내지 제5항에 있어서,

   상기 광 투과성 코팅층은 상기 기저 필름층보다 경도가 큰 유기질 입자 또는 무기질 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 필름.
7. 제6항에 있어서,

   상기 무기질 입자는 실리카, 산화티타늄, 산화주석, 인듐산화주석, 활석, 경탄, 지르코니아, 유리 입자 중 적어도 하나 선택되거나, 또는 상기 유기질 입자는 아크릴계 비드를 포함한 투명 고분자 비드인 것,을 특징으로 하는 광학 필름.
8. 제6항에 있어서,

   상기 무기질 입자는 100 나노미터 이하의 입경을 갖거나, 또는 상기 유기질 입자는 50 마이크로미터 이하의 입경을 갖는 것,을 특징으로 하는 광학 필름.
9. 제6항에 있어서,

   상기 무기질 또는 유기질 입자의 함량은 상기 광 투과성 코팅층을 이루는 코팅 수지의 고형분 기준으로 0.05 내지 100 중량부인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
10. 제7항에 있어서, 상기 비드의 직경이 각기 다른 것을 최소 하나 이상을 혼합하여 사용하며, 상기 비드의 돌출부위가 직경이 가장 큰 입자의 직경의 50% 이내인 것임을 특징으로 하는 기능성 광학필름.
11. 제1항 내지 제5항에 있어서,

    상기 광 투과성 코팅층의 두께는 1 내지 20 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
12. 제1항 내지 제5항에 있어서,

    상기 광 투과성 코팅층의 수축률은 0.4 % 이하인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
13. 제1항 내지 제5항에 있어서,

    상기 광 투과성 코팅층은 6 관능기 이상의 광경화형 수지와 모노머, 올리고머, 또는 모노머 및 올리고머의 혼합물인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
14. 제13항에 있어서,

    상기 6 관능기 이상의 광경화형 수지의 함량은 5 내지 80 % 인 것을 특징으로 하는 광학 필름.
15. 제6항에 있어서,

    상기 광 투과성 코팅층이 광경화형 수지와 입자의 혼합물을 희석하기 위한 용매를 추가로 사용하는 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조방법.
16. 제15항에 있어서,

    상기 용매는 상기 혼합물의 전체 무게 대비 5 내지 95 % 인 것을 특징으로 하는 광학 필름의 제조방법.

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