KR20110121233A - 반사방지필름 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 베이스 기판; 및 상기 베이스 기판 상에 위치하고 아크릴계 고분자로 표면개질된 나노입자를 포함하는 저굴절 코팅층을 포함하는 반사방지필름에 관한 것이다. 본 발명의 반사방지필름은 친환경 졸-겔 공정으로 나노입자를 제조하고, 간단한 습식공정을 이용하여 코팅하여 저굴절 단층막이라는 단순 구조로 반사방지필름을 제조함으로써 기존의 다층막과 유사한 효과를 낼 수 있어 공정의 친환경성, 공정의 단순화 및 원가의 비용을 낮출 수 있는 이점이 있다.
Description
본 발명은 디스플레이에 적용되는 반사방지필름 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
편광판의 반사방지필름은 반사를 방지하여 사용자가 디스플레이를 통해 화면을 볼 때 외부에서 들어오는 광원을 줄여주어 어디서든 보다 선명하고 깨끗한 화면을 볼 수 있도록 해준다.
최근 디스플레이 산업에서 화면이 급속히 대형화되는 추세를 보이고 있으며, 이러한 대형 화면 구현에 있어서 외부광의 반사에 의한 눈부심을 방지하는 기능이 필요해짐에 따라 반사방지필름의 역할이 증대되고 있다.
일반적인 반사방지필름은 베이스 필름(LCD는 TAC(triacettyl cellulose), PDP는 PET(poly ethylene terephthalate)) 상에 하드코팅을 도포하고 그 위에 굴절률 1.6이상의 고굴절층, 굴절률 1.45미만의 저굴절층을 순차적으로 코팅한 구조로 이루어진다.
코팅공정은 주로 스퍼터링(sputtering) 방법이 상용화되어 있으며, 일부 습식 코팅법도 적용되고 있는데, 습식 코팅의 경우, 초박막 코팅을 정밀하게 제어할 수 있고 높은 평활도를 얻을 수 있는 마이크로그라비어(microgravure) 코팅법이 주로 사용된다. 습식코팅용 코팅제의 일반적인 조성은 저굴절 또는 고굴절 필러(filler) 입자, 유기 또는 무기 바인더, 용제 및 첨가제로 구성된다.
기존 반사방지필름 제품(일본 제품)은, 주로 다층구조로 구성되어 있어서 약 1%의 반사율을 구현할 수 있으므로, 단층과 비교할 때 비교적 낮은 반사율을 나타내지만, 공정이 복잡하여 가격이 높고 다층구조에서 기인하는 반사색상이 문제점으로 지적되고 있다.
또한, 대부분의 습식공정이 메틸에틸케톤과 같은 휘발성 용제(volatile organic compound, VOC)를 사용하고 있어서, 환경오염의 가능성이 높고, 스퍼터링(sputtering) 공정의 경우 공정특성상 광폭 필름제조가 어려워 적용제품에 한계가 있다.
본 발명은 친환경 졸-겔 공정으로 나노입자를 제조하고, 간단한 습식공정을 통해 코팅층을 형성하여 저굴절 단층막이라는 단순 구조로 반사방지필름을 제조함으로써 공정을 단순화하면서 환경을 오염시키지 않을 뿐만 아니라, 대면적 제품에 적용할 수 있고, 원가의 비용을 절감할 수 있는 반사방지필름 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면
베이스 기판; 및
상기 베이스 기판 상에 위치하고 아크릴계 고분자로 표면개질된 나노입자를 포함하는 저굴절 코팅층을 포함하는 반사방지필름을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면
(a) 용매, 오르토실리케이트 화합물, 아크릴레이트 화합물 및 촉매를 포함하는 혼합액을 제조하는 단계;
(b) 상기 혼합액에 광개시제 및 가교제를 첨가하여 코팅제를 제조하는 단계;
(c) 상기 코팅제를 표면처리된 베이스 기판의 적어도 일면에 습식 코팅하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계에서 습식 코팅된 베이스 기판을 70 내지 90℃에서 건조시킨 후 자외선을 조사하여 코팅층을 경화시키는 단계; 및
(e) 상기 경화된 코팅층에 200 내지 400℃에서 열을 가하는 단계를 포함하는 반사방지필름 제조방법을 제공한다.
본 발명의 반사방지필름은 친환경 졸-겔 공정으로 나노입자를 제조하고, 간단한 습식공정을 이용하여 코팅하여 저굴절 단층막이라는 단순 구조로 반사방지필름을 제조함으로써 기존의 다층막과 유사한 효과를 낼 수 있어 공정의 친환경성, 공정의 단순화 및 원가의 비용을 낮출 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 반사방지필름을 나타낸 모식도이다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 반사방지필름을 나타낸 모식도이다.
본 발명은 반사방지필름(10)으로써, 베이스 기판(1); 및 상기 베이스 기판 상에 위치하고 아크릴계 고분자로 표면개질된 나노입자(3)를 포함하는 저굴절 코팅층(2)을 포함한다.
상기 베이스 기판(1)은 폴리에틸렌(PE)필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름, 트리아세틸셀룰로오스 (TAC)필름 및 유리 기판으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 일 수 있으며, 바람직하게는 유리 기판일 수 있다.
상기 아크릴계 고분자로 표면 개질된 나노입자(3)는 산화인듐, 이산화규소, 산화지르코늄, 이산화티타늄, 플루오르화 나트륨, 플루오르화 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 일 수 있으며, 바람직하게는 이산화규소일 수 있다.
본 발명의 저굴절 코팅층에 포함되는 나노입자는 졸-겔 공법에 의해 제조되며, 이렇게 제조된 나노입자의 직경은 0.1 내지 1000나노미터(nm)일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 100나노미터일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 40나노미터일 수 있다.
상기와 같은 졸-겔 공법으로 제조된 나노입자에 아크릴계 고분자를 첨가하여 3 내지 5분간 처리할 경우 나노입자의 표면이 개질될 수 있다.
본 발명은 또한
(a) 용매, 오르토실리케이트 화합물, 아크릴레이트 화합물 및 촉매를 포함하는 혼합액을 제조하는 단계;
(b) 상기 혼합액에 광개시제 및 가교제를 첨가하여 코팅제를 제조하는 단계;
(c) 상기 코팅제를 표면처리된 베이스 기판의 적어도 일면에 습식 코팅하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계에서 습식 코팅된 베이스 기판을 70 내지 90℃에서 건조시킨 후 자외선을 조사하여 코팅층을 경화시키는 단계; 및
(e) 상기 경화된 코팅층에 200 내지 400℃에서 열을 가하는 단계를 포함하는 반사방지필름 제조방법을 제공한다.
상기 (a) 단계에서 용매는 알코올류 용매일 수 있으며, 구체적으로는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올 및 부탄올을 들 수 있으며, 이러한 용매들은 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한 상기(a) 단계에서 오르토실리케이트 화합물은 바람직하게는 트리메틸오르토실릴케이트이며, 아크릴레이트 화합물은 바람직하게는 3-트리메틸실리프로필아크릴레이트이고, 촉매는 산성촉매로 pH가 1.2 내지 2인 것이 바람직하다.
상기(a) 단계에서 제조되는 혼합액은 용매, 오르토실리케이트 화합물, 아크릴레이트 화합물 및 촉매 이외에 물을 추가로 더 포함할 수 있다.
상기 (b) 단계에서 첨가되는 광개시제는 시바스페셜티 케미칼사의 이가큐어184, 이가큐어 907, 다로큐어 117, TPO등의 무황변 광개시제일 수 있다.
상기 (c) 단계에서 베이스 기판은 폴리에틸렌(PE)필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)필름, 트리아세틸셀룰로오스 (TAC)필름 및 유리 기판으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 일 수 있으며, 바람직하게는 유리 기판이다.
상기 (c) 단계에서 베이스 기판이 유리 기판인 경우, 기판의 표면처리 방법으로는 유리기판을 과산화수소 및 황산용액을 혼합한 혼합용액에 담가두는 방법으로 표면처리를 할 수 있으며, 이렇게 표면 처리된 유리기판은 습식 코팅 시 코팅 면이 더 균일하게 생성될 수 있는 특징을 가진다.
상기 (c) 단계에서 코팅제를 이용하여 표면처리된 베이스 기판에 습식 코팅하는 단계에서는 스프레이 코팅, 스핀 코팅 및 딥 코팅 방법 중 선택된 1종의 방법으로 코팅할 수 있다.
상기(e) 단계에서는 (d) 단계 후 경화된 코팅층에 200 내지 400℃에서 10 내지 20분간 열을 가하여 본 발명의 반사방지필름을 완성할 수 있다.
1: 베이스 기판
2: 저굴절 코팅층
3: 표면이 개질된 나노입자
10: 본 발명의 반사방지필름
2: 저굴절 코팅층
3: 표면이 개질된 나노입자
10: 본 발명의 반사방지필름
Claims (6)
- 베이스 기판; 및
상기 베이스 기판 상에 위치하고 아크릴계 고분자로 표면개질된 나노입자를 포함하는 저굴절 코팅층을 포함하는 반사방지필름.
- 제 1항에 있어서,
상기 베이스 기판은 폴리에틸렌필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트필름, 트리아세틸셀룰로오스필름 및 유리 기판으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 반사방지필름.
- 제 1항에 있어서,
상기 나노입자는 산화인듐, 이산화규소, 산화지르코늄, 이산화티타늄, 플루오르화 나트륨, 플루오르화 마그네슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종인 것을 특징으로 하는 반사방지필름. - 제 1항에 있어서,
상기 나노입자는 입경이 1 내지 40나노미터(nm)인 것을 특징으로 하는 반사방지필름. - (a) 용매, 오르토실리케이트 화합물, 아크릴레이트 화합물 및 촉매를 포함하는 혼합액을 제조하는 단계;
(b) 상기 혼합액에 광개시제 및 가교제를 첨가하여 코팅제를 제조하는 단계;
(c) 상기 코팅제를 표면처리된 베이스 기판의 적어도 일면에 습식 코팅하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계에서 습식 코팅된 베이스 기판을 70 내지 90℃에서 건조시킨 후 자외선을 조사하여 코팅층을 경화시키는 단계; 및
(e) 상기 경화된 코팅층에 200 내지 400℃에서 열을 가하는 단계를 포함하는 반사방지필름 제조방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 코팅제를 이용하여 표면처리된 베이스 기판의 적어도 일면에 습식 코팅하는 단계는, 스프레이 코팅, 스핀 코팅 및 딥 코팅 방법 중 선택된 1종의 방법으로 코팅하는 것을 특징으로 하는 반사방지필름 제조방법.
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