KR20120024211A - 방현 필름, 이를 구비한 편광판 및 표시 장치 - Google Patents

방현 필름, 이를 구비한 편광판 및 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방현필름, 이를 이용한 편광판 및 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방현 필름은 투명기재와; 상기 투명기재의 적어도 일면에 굴절률 차이가 0.11 내지 0.2인 2종의 투광성 입자 및 투광성 수지를 포함하는 방현성 코팅 조성물을 코팅하여 형성된 표면에 요철이 구비된 방현층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방현 필름은 광확산성이 우수하며, 특히 투과선명성이 저하되지 않으면서도 우수한 휘도를 나타낸다. 따라서 상기 방현 필름은 편광판 및 표시 장치에 적용시 우수한 정면휘도 및 광확산성을 구현할 수 있다.

Description

방현 필름, 이를 구비한 편광판 및 표시 장치{Anti-Glare Film, Polarizing Plate and Display Device Using the Same}
본 발명은 방현 필름, 이를 구비한 편광판 및 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 음극선관 표시 장치(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 일렉트로 루미네센스 디스플레이(ELD) 등의 표시 장치의 표면에는 내부로부터 출사되는 광에 의한 눈부심을 방지하기 위하여 출사하는 광을 어느 정도 확산시킬 수 있는 방현 필름이 구비된다.
상기 방현 필름으로는 응집성 실리카 등의 입자의 응집에 의해서 방현층의 표면에 요철(凹凸)형상을 형성하는 타입, 도포 막의 막 두께 이상의 입경을 갖는 유기충전재를 수지 중에 첨가하여 층 표면에 요철형상을 형성하는 타입, 혹은 층 표면에 요철을 갖는 필름을 라미네이트하여 요철형상을 전사(轉寫)하는 타입 등이 알려져 있다.
상기와 같은 종래의 방현 필름은 방현층의 표면형상의 작용에 의해 방현현상을 얻도록 되어 있으며, 방현성을 높이기 위해서 상기 요철형상을 크게 할 필요가 있지만, 요철이 크게 되면 도포 막의 헤이즈가 상승하고, 이에 따라 투과선명도가 저하되는 문제점이 있다. 특히, 방현 필름 표면의 헤이즈 값을 낮추면, 소위 면 반짝임이라 불리는 반짝이는 감(感)이 강하게 되고, 이를 해소하기 위하여 헤이즈 값을 높게 하면, 전체가 흰 빛을 띠게 되어 흑(黑) 농도가 저하되며, 이에 따라 휘도가 저하되는 문제점이 있다.
따라서 표시 장치의 표면에 구비되는 방현 필름으로서 내부로부터 출사되는 광의 광확산 특성이 우수하며, 투과선명도가 저하되지 않으면서도 휘도가 높은 특성을 갖는 방현 필름의 요구가 증대되고 있다.
본 발명은 광확산성이 우수하고, 투과선명도가 저하되지 않아 휘도가 높은 방현 필름을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 광확산성이 우수하고, 투과선명도가 저하되지 않아 휘도가 높은 편광판을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한 본 발명은 광확산성이 우수하고, 투과선명도가 저하되지 않아 휘도가 높은 표시장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방현 필름은 투명기재와; 상기 투명기재의 적어도 일면에 굴절률 차이가 0.11 내지 0.2인 2종의 투광성 입자 및 투광성 수지를 포함하는 방현성 코팅 조성물을 코팅하여 형성된 표면에 요철이 구비된 방현층;을 포함하는 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 편광판은 본 발명의 따른 상기의 방현 필름을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치는 본 발명에 따른 방현 필름을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방현 필름은 광확산성이 우수하며, 특히 투과선명성이 저하되지 않으면서도 우수한 휘도를 나타낸다. 따라서 상기 방현 필름은 편광판 및 표시 장치에 적용시 우수한 정면휘도 및 광확산성을 구현할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 방현 필름은 투명기재 및 상기 투명기재의 적어도 일면에 형성된 표면에 요철이 구비된 방현층을 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 방현층은 투광성 수지 및 투광성 입자를 포함하는 방현성 코팅 조성물을 코팅하여 형성된다.
먼저 본 발명에 따른 방현성 코팅 조성물에 대하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 따른 방현성 코팅 조성물은 투광성 수지와 투광성 입자를 포함한다.
투광성 수지
상기 투광성 수지는 (메타)아크릴레이트 올리고머, (메타)아크리레이트 모노머 및 광개시제를 포함한다.
상기 (메타)아크릴레이트 올리고머는 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 바람직하게 상기 (메타)아크릴레이트 올리고머는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다.
[화학식 1]
Figure pat00001
(상기 식에서, Y는 2 내지 20의 (메타)아크릴레이트 관능기를 포함하고, 헤테로 원자를 포함하거나 포함하지 않는, 탄소수 2 내지 80의 지방족 또는 방향족 탄화수소이며, R은 선형(linear), 가지(branched) 또는 시클릭(cyclic)의, 헤테로 원자를 포함하거나 포함하지 않는, 탄소수 3 내지 50의 지방족 또는 방향족 탄화수소이고, n은 2내지 10의 정수이다.)
본 발명에서 사용되는 (메타)아크릴레이트 올리고머는 동일하거나 유사한 분자량을 가진 다른 올리고머에 비해 점도가 낮으며, 후술할 (메타)아크릴레이트 모노머와 혼합하여 광경화시키는 경우에는 수축률이 적으면서도 고경도를 유지할 수 있어 필름의 하드코팅용으로 적합하다.
상기 (메타)아크릴레이트 올리고머는 분자내 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 유기화합물에 히드록시기를 포함하는 (메타)아크릴레이트 모노머를 반응시켜 제조한다.
분자내 2개 이상의 이소시아네이트기를 갖는 유기화합물은 예를 들면, 1,4-디이소시아나토부탄, 1,6-디이소시아나토헥산, 1,8-디이소시아나토옥탄, 1,12-디이소시아나토도데칸, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 트리메틸-1,6-디이소시아나토헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 트랜스-1,4-시클로헥센디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌-1,3-디이소시아네이트, 1-클로로메틸-2,4-디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐이소시아네이트), 4,4'-옥시비스(페닐이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트로부터 유도되는 3관능 이소시아네이트, 및 트리메탄프로판올어덕트톨루엔디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 수 있다.
히드록시기를 포함하는 (메타)아크릴레이트 모노머는 예를 들면 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시이소프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 개환 히드록시아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리/테트라(메타)아크릴레이트 혼합물 및 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 선택될 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 올리고머는 투광성 수지 전체 100중량부에 대하여 5 내지 95중량부 포함되는 것이 바람직하다. (메타)아크릴레이트 올리고머의 함량이 5중량부 미만이면 충분한 경도 향상 효과를 기대하기 어렵고, 95중량부를 초과할 경우에는 컬링 특성이 저하될 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 모노머는 방현층의 경도 향상을 위해 포함되는 것으로서 화합물 내에 (메타)아크릴레이트기를 하나 이상 포함하는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 바람직하게 상기 (메타)아크릴레이트 모노머로는 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, (메타)아크릴릭에스테르, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌클리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보네올(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 화합물을 사용할 수 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 모노머는 투광성 수지 전체 10중량부에 대하여 1 내지60중량부 포함되는 것이 바람직하다. 상기 (메타)아크릴레이트 모노머의 함량이 1중량부 미만이면 표면 경화에 문제가 있고, 60중량부를 초과하면 굴절율이 저하되는 문제가 있다.
상기 광개시제는 광중합성 관능기를 갖는 광경화성의 다관능 모노머의 중합을 개시하는 역할을 하는 것으로서, 당해 기술분야에서 사용되는 것이라면 제한되지 않고 사용될 수 있다.
상기 광개시제는 구체적으로 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 디메톡시-2-페닐아세토페논, 안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4-클로로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등을 들 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 그러나 본 발명에서 사용될 수 있는 광개시제가 상기 예시된 화합물로 제한되는 것은 아니다.
상기 광개시제는 투광성 수지 전체 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부 포함될 수 있다. 상기 광개시제가 상기의 기준으로 0.1중량부 미만일 경우 이를 포함하는 방현성 코팅 조성물의 경화 속도가 늦고, 10중량부 초과일 경우 과경화로 고분자 체인이 짧아져 방현층에 크랙이 발생할 수 있다. 따라서 상기 광중합 개시제는 상기 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
투광성 입자
상기 투광성 입자는 방현성을 위하여 첨가되는 것으로서, 굴절률 차이가 0.11 내지 0.2인 2종의 투광성 입자를 사용한다. 상기 2종의 투광성 입자로는 유기 입자 및 무기 입자의 2종을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 2종의 투광성 입자 외에 다른 유기 입자 또는 무기 입자의 투광성 입자가 더 포함될 수 있다.
상기 투광성 입자의 굴절률 차이가 0.11 미만일 경우 광확산성이 부족하여 방현성이 떨어지고, 굴절률 차이가 0.2 초과일 경우 광확산성이 높아 헤이즈 상승이 두드러져 투과선명도의 저하를 가져온다.
상기 투광성 입자 중 하나는 유기 입자로서 폴리스티렌 입자를 사용하고, 다른 하나는 무기 입자로서 실리카 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 투광성 입자의 굴절률 차이를 만족하기 위하여, 상기 폴리스티렌 입자는 굴절률이 1.55 내지 1.60인 것이 바람직하며, 상기 실리카 입자의 굴절률은 1.42 내지 1.44이 것이 바람직하다.
상기 폴리스티렌입자는 스티렌 모노머 단독으로 중합하여 제조할 수 있으며, 굴절율 조절을 위해 메틸메타아크릴레이트, (메타)아크릴산, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트 등과 공중합하여 제조할 수 있다. 폴리스티렌 입자의 평균 입경은 1 내지 10㎛인 것이 바람직하며 보다 바람직하게는 3 내지 8㎛인 것이 보다 바람직하다. 상기 폴리스티렌 입자의 평균 입경이 1㎛ 미만인 경우 헤이즈 조절이 어렵고, 입경이 10㎛를 초과할 경우 투과선명도가 저하되는 문제가 있다. 또한, 상기 폴리스티렌 입자는 1종 이상 사용할 수 있다.
상기 실리카 입자는 구형이거나 무정형인 것이 바람직하며 입자의 분산성을 고려하여 구형인 것이 보다 바람직하다. 실리카 입자의 평균 입경이 0.1㎛이하인 경우 용제에 분산된 것을 사용할 수 있다. 상기 평균 입경이0.1㎛이하인 실리카 입자는 실란커플링제로 표면 처리를 행한 것을 사용할 수 있으며, 이 경우 용매와의 분산성이 향상되고 경화 공정시 경화에 참여하여 바인더와의 네트워크 형성을 통해 코팅층의 내구성을 향상시키게 된다.
상기 실란커플링제는 구체적으로 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, 3,3,3-트리플루오로프로필트리메톡시실란, 메틸-3,3,3-트리플루오로프로필디메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시메틸트리메톡시실란, γ-글리시독시메틸트리에톡시실란, γ-글리시독시에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시에틸트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-(β-글리시독시메톡시)프로필트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시메틸트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시메틸트리에톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시에틸트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시에틸트리에톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리메톡시실란, γ-(메타)아크릴로옥시프로필트리에톡시실란, 부틸트리메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 헥실트리에톡시실라옥틸트리에톡시실란, 데실트리에톡시실란, 부틸트리에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 헥실트리에톡시실란, 옥틸트리에톡시실란, 3-우레이도이소프로필프로필트리에톡시실란, 퍼플루오로옥틸에틸트리메톡시실란, 퍼플루오로옥틸에틸트리에톡시실란, 퍼플루오로옥틸에틸트리이소프로폭시실란, 트리플우로오프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-머캅토프로필트리메톡시실란, 트리메틸실란올, 메틸트리클로로실란로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 사용할 수 있다.
상기 용제의 예는 알코올, 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 및 옥탄올, 에틸셀루솔브, 메틸셀루솔브; 케톤, 예를 들면 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 및 시클로헥사논; 에스테르, 예를 들면 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 에틸 락테이트 및 γ-부티롤락톤; 에테르, 예를 들면 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 및 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르; 방향족 탄화수소, 예를 들면 벤젠, 톨루엔 및 크실렌; 및 아미드, 예를 들면 디메틸포름아미드, 디메틸 아세트아미드 및 N-메틸피롤리돈이다.
평균 입경이 0.1㎛이상의 실리카 입자는 테트라메톡시실란이나 테트라에틸실란으로 처리하여 친수성인 히드록시기를 소수성으로 변형한 것이 용제에 대한 안정성측면에서 바람직하다.
실리카 입자의 평균 입경은 0.001㎛ 내지 10㎛가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.005㎛ 내지 5㎛이다. 실리카 입자의 평균 직경이 0.001㎛보다 작으면 만족스러운 광확산 효과를 얻기가 힘들고, 광확산성이 저하되어 화상이 알루미늄 색상으로 변색되는 단점이 있다. 또한 실리카 입자의 평균 직경이 10㎛보다 크면 화면의 배경이 거칠어지기 쉽고 화상 콘트라스트가 악화되는 문제점이 있다.
상기 1종 또는 1종 이상의 폴리스티렌입자와 실리카 입자의 비는 0.1:99.9 내지 99.9:0.1인 것이 바람직하고, 10:90 내지 90:10인 것이 보다 더 바람직하며, 20:80 내지 80:20인 것이 더욱 바람직하다. 상기 1종 또는 1종 이상의 폴리스티렌입자와 실리카 입자의 비가 0.1:99.9미만인 경우 투과선명도가 저하되고, 99.9:0.1을 초과 할 경우 정면휘도가 저하되는 문제가 있다.
상기 투광성 입자는 고형분을 기준으로 방현성 코팅 조성물 100중량부에 대하여 5 내지 60중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 5 내지 40중량부 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 투광성 입자의 함량이 상기 기준으로5중량부 미만인 경우에는 헤이즈 값이 작아져 모아레 현상(간섭무늬가 발생하는 현상)이 강해지며, 60중량부를 초과하는 경우에는 헤이즈 값이 커져 편광도가 낮아지고 휘도 및 점착 내구성이 저하된다.
본 발명에 따른 방현성 코팅 조성물은 투광성 입자와 투광성 수지 이외에 용제 및 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 용제는 당해 분야에서 알려진 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다.
상기 용제는 구체적으로 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀루소브, 에틸솔루소브 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등), 헥산계(헥산, 헵탄, 옥탄 등), 벤젠계(벤젠, 톨루엔, 자일렌 등) 등을 예시할 수 있다. 상기 예시된 용제들은 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용 가능하다.
상기 용제는 반드시 제한되는 것은 아니지만, 상기 용제는 방현성 코팅 조성물 전체 100중량부에 대하여 0.1 내지 85중량부 포함되는 것이 좋다. 상기 용제의 함량이 상기의 기준으로 0.1중량부 미만이면 방현성 코팅 조성물의 점도가 높아 작업성이 떨어지고, 85중량부를 초과할 경우에는 건조 및 경화 과정에서 많은 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.
상기 기타 첨가제는 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 기타 첨가제는 구체적으로 항산화제, UV 흡수제, 광안정제, 열적고분자화 금지제, 레블링제, 계면활성제, 윤활제 등을 들 수 있다.
본 발명에 따른 방현 필름은 투명기재의 적어도 일면에 형성된 방현층을 포함하여 이루어진다.
상기 투명기재는 투명성이 있는 플라스틱 필름이면 어떤 필름이라도 사용 가능하다.
상기 투명기재로는 투명성이 필름이면 어떤 필름이라도 사용가능하다. 예를 들면 상기 투명기재는 노르보르넨이나 다환 노르보르넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체들, 셀룰로오스(디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스), 에틸렌-아세트산비닐공중합체, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 에폭시 중에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 미연신, 1축 또는 2축 연신 필름을 사용할 수 있다.　 바람직하게는 투명성 및 내열성이 우수한 1축 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름이나, 투명성 및 광학적으로 이방성이 없는 트리아세틸 셀룰로오스 필름이 사용될 수 있다.
상기 투명기재는 두께가 얇은 것이 바람직하지만, 너무 얇으면 강도가 저하되어 가공성이 뒤떨어지게 되고, 한편으로 너무 두꺼우면 투명성이 저하되거나, 편광판의 중량이 커지는 등의 문제가 발생한다. 따라서, 상기 투명기재는 그 두께가 8~1,000㎛ 정도인 것이 바람직하고, 40~100㎛인 것이 더욱 바람직하다.
상기 방현층은 상기한 투명기재의 적어도 일면에 전술한 본 발명에 따른 방현성 코팅 조성물을 코팅하여 형성된다.
상기 방현성 코팅 조성물의 도포는 제한이 없으며, 예를 들어 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아 또는 스핀코팅 등에서 선택되는 적당한 방식으로 실시할 수 있다.
상기 방현성 코팅 조성물을 도포하여 형성되는 방현층의 두께는 1~30㎛이며, 바람직하게 1 내지 20㎛정도이고, 보다 바람직하게는 7 내지 15㎛이다.
방현성 코팅 조성물을 도포한 후 30~150℃ 온도에서 10초~1시간, 바람직하게는 30초~10분 동안 건조시킨다. 건조가 완료되면 방현성 코팅 조성물을 경화시킨다. 광경화의 경우 UV광을 조사하여 방현성 코팅 조성물을 경화시켜 방현층을 형성한다. 상기 UV광의 조사량은 약 0.01~10J/cm2이고, 바람직하게는 0.1~2J/cm2이다.
이때 본 발명의 방현 필름은, 방현층의 표면 요철에 의한 표면거칠기 즉, 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.05?0.11인 것이 바람직하다. 여기서, 중심선 평균거칠기(Ra)는 JIS B 0601에 의해 규정된 방법으로 구한 것이다. 상기 중심선 평균거칠기 값이 0.05 내지 0.11인 경우 우수한 방현성을 확보할 수 있다.
본 발명의 방현층은 내부 확산에 의한 내부헤이즈 값이 30 내지 9이고, 표면 요철에 의한 외부 헤이즈 값은 0.1 내지 5인 것이 바람직하다. 상기 내부 헤이즈가 30미만인 경우 측면시인성이 저하되고 95를 초과 한 경우 정면휘도가 저하되는 문제가 있다. 또한 외부헤이즈가 상기 범위를 벗어날 경우 외부 광으로 인한 반짝임은 저하되지만 투과선명도가 저하되어 휘도 및 콘트라스트가 저하되는 문제가 있다.
본 발명에 따른 편광판은 전술한 본 발명에 따른 방현필름을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 평광판은 편광필름; 및 편광필름의 적어도 어느 한면에 위치하는 방현 필름을 포함하여 이루어진다 즉, 본 발명에 따른 편광판은 편광필름의 한면 또는 양면에 본 발명의 방현 필름을 적층하여 형성된다.
상기 방현 필름은 전술한 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 편광필름은 예를 들면, 폴리비닐 알코올계 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 필름, 폴리비닐 알코올의 탈수처리물이나 폴리염화비닐의 탈염산처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등이 사용될 수 있다. 바람직하게 상기 편광필름은 폴리비닐 알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지는 것이 사용될 수 있다. 이들 편광필름의 두께는 특별하게 제한되지 않지만, 일반적으로 5 내지 80㎛이다.
본 발명에 따른 표시 장치는 본 발명에 따른 방현필름을 구비한 것을 특징으로 한다. 일예로 상기 표시 장치는 상술한 바와 같은 방현 필름이 구비된 편광판을 포함하여서 된 것일 수 있다. 본 발명의 방현 필름이 구비된 편광판을 표시 장치에 포함시키면, 가시성이 우수한 표시장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 방현 필름은 표시 장치의 윈도우에 부착시켜 사용할 수도 있다.　
본 발명의 방현 필름은 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, 또는 IPS형 등의 각종 구동 방식의 LCD에 사용될 수 있다.　또한, 본 발명의 방현성 하드코팅 필름은 플라즈마 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 또는 전자 페이퍼 등의 각종 표시 장치에도 사용될 수 있다.
상기한 표시 장치는 본 발명에 따른 방현 필름을 적용하는 것 이외에는 당해분야에서 알려진 구성을 채택하여 용이하게 형성할 수 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기한 본 발명에 따른 표시 장치는 우수한 광확산성과 투과선명도 및 양호한 정면휘도를 구현할 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예 및 제조예에 의하여 보다 구체화될 것이며, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하며, 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다.
합성예 1: 다관능 ( 메타 ) 아크릴레이트 올리고머의 합성
헥사메틸렌디이소시아네이트로부터 유도되는 3관능 이소시아네이트(N3300, 바이어사) 75중량부, 디펜타에리스리톨펜타/헥사아크릴레이트 혼합물(KAYARAD, 니폰 다야쿠사) 425중량부, 디부틸틴디라울레이트(FASCAT 4202, 아케마사) 0.5중량부 및 메톡시히드로퀴논(HQMME, 이스트만사) 0.25중량부를 상온에서 투입하고, 교반시키면서 반응온도를 110℃까지 올렸다. 110℃에서 10시간 동안 반응시키고, 적외선 분광 스펙트럼의 이소시아네이트의 특성 피크인 2260㎝-1가 완전히 소멸되면 반응을 종결시켰다.
<실시예 1>
상기 합성예 1에서 수득한 다관능 (메타)아크릴레이트 올리고머 5중량부, 평균 직경 8㎛의 폴리스티렌입자(XX-366K, 세끼스이사) 7중량부, 평균입경 3㎛ 실리카입자(Tospearl130, 모멘티브사) 3중량부 펜타에리스리톨트리아크릴레이트(M340, 미원상사) 39.5중량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르(알드리치사) 40중량부, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(I-184, 시바사) 4중량부, 분산제인 변성 실리콘 오일(DisperBYK2008, 비와이케이사) 1중량부, 레벨링제인 변성실리콘오일(BYK371, 비와이케이사) 0.5중량부를 배합한 후, 30분간 교반하여 방현성 하드코팅 조성물을 제조하였다.
< 실시예 2 내지 15, 비교예 1 내지 4>
각 성분의 조성 및 조성비를 하기 표 1 및 2와 같이 변경한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 방현성 코팅 조성물을 제조하였다.
조성물 실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
합성예 1 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
유기 입자(a) 7 7 9 4 1 5 5
유기 입자(b) 7 8 3 2 15
유기 입자(c) 7 5 2 5
무기 입자(a) 3 3 3 5 8 3 5
무기 입자(b) 3 2 7 9 15
무기 입자(c) 1 6
무기 입자(d) 10
무기 입자(e)
(메타)아크릴레이트모노머 39.5 39.5 39.5 39.5 39.5 39.5 39.5 39.5 39.5 39.5 39.5 39.5 34.5 29.5 29.5
PGME 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
I-184 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
DisperBYK2008 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
BYK371 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
조성물 비교예
1 2 3 4
합성예 1 5 5 5 5
유기 입자(a)
유기 입자(b) 10 7
유기 입자(c) 3
무기 입자(a) 10
무기 입자(b)
무기 입자(c)
무기 입자(d) 7
무기 입자(e) 3
(메타)아크릴레이트모노머 39.5 39.5 39.5 39.5
PGME 40 40 40 40
I-184 4 4 4 4
DisperBYK2008 1 1 1 1
BYK371 0.5 0.5 0.5 0.5
유기 입자(a): 폴리스티렌 입자(굴절율 1.595, 평균입경 8㎛, XX-366K, 세끼스이사제)
유기 입자(b): 폴리스티렌 입자(굴절율 1.595, 평균입경 3㎛, XX-10HW, 세끼스이사제)
유기 입자(c): 폴리스티렌 입자(굴절율 1.56, 평균입경 5㎛, XX-05HW, 세끼스이사제)
무기 입자(a): 구형 실리카 입자(굴절율 1.43, 평균입경 3㎛, Tospearl130, 모멘티브사제)
무기 입자(b): 무정형 실리카 입자(굴절율 1.43, 평균입경 4.5㎛, Tospearl240, 모멘티브사제)
무기 입자(c): 구형 실리카 입자(굴절율 1.43, 평균입경 0.5㎛, Tospearl105, 모멘티브사제)
무기 입자(d): 구형 실리카 입자(굴절율 1.428, 고형분: 50% in PGME, 평균입경 0.01㎛, BK3, 모멘티브사제)
무기 입자(e): 안티몬틴옥사이드(굴절율 1.63, 고형분: 30% in PGME, 평균입경 0.05㎛, AT-10, 에스켐텍제)
(메타)아크릴레이트 모노머: 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트(M340, 미원상사제)
I-184: 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(시바사제)
DisperBYK-2008: 변성실리콘계 분산제(BYK케미제)
BYK371: 변성실리콘계 레벨링제(BYK케미제)
<실험예>
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 방현성 코팅 조성물을 80㎛ 두께의 셀룰로오스트리아세테이트 투명 기재에 그라비어 코팅기를 사용하여 도포하고, 80℃에서 1 분 동안 건조시키고, 자외선 조사에 의해 경화시켜 두께가 15㎛인 방현층이 형성된 방현 필름을 제조하였다. 이렇게 제조된 방현 필름에 대한 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 3 및 4에 나타냈었다.
(1) 헤이즈
상기 방현 필름을 분광광도계(HZ-1, 일본 스가사)를 이용하여 헤이즈(Haze)를 측정하였다.
(2) Ra측정
JIS B 0601에 의해 규정된 방법으로 구하였다.
(3) 광확산성(T40) 측정
GC-5000L(변각광도계)를 이용하여 T40을 측정하였다.
(4) 정면 휘도의 측정
실시예 및 비교예에서 얻어진 방현필름을32인치 삼성 보르도 패널에 부착한 후 BM5를 이용하여 휘도를 측정하여 평균값을 산출하였다. 그 결과를 하기 표 3 및 4에 나타내었다.
(5) 투과선명도 측정
투과선명도 측정장비(ICM-1T)를 이용하여 측정하였다.
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
헤이즈(내부) 70 62 55 85 50 43 68 76 38 63 71 83 46 51 77
헤이즈(외부) 1 1 1 2 3 2 4 2 1 5 2 3 4 2 3
Ra 0.10 0.09 0.09 0.10 0.08 0.09 0.07 0.05 0.09 008 0.09 0.10 0.08 0.07 0.06
광확산성(T40) 10-3 10-3 10-3 10-2 10-4 10-3 10-3 10-2 10-4 10-3 10-2 10-2 10-3 10-4 10-3
정면휘도 1200 1100 1150 1140 1130 1060 1090 1086 1123 1240 1160 1140 1210 1046 1150
투과선명도 243 250 247 178 189 156 296 246 169 188 201 284 264 225 263
비교예
1 2 3 4
헤이즈(내부) 87 69 75 55
헤이즈(외부) 13 14 20 10
Ra 1 2 0.5 0.6
광확산성(T40) 10-6 10-7 10-7 10-3
정면휘도 230 310 410 350
투과선명도 47 56 35 51

Claims (10)

  1. 투명기재와; 상기 투명기재의 적어도 일면에 굴절률 차이가 0.11 내지 0.2인 2종의 투광성 입자 및 투광성 수지를 포함하는 방현성 코팅 조성물을 코팅하여 형성된 표면에 요철이 구비된 방현층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 방현 필름
  2. 제1항에 있어서, 상기 방현층은 내부헤이즈 값이 30 내지 95이고, 외부헤이즈 값이 0.1 내지 5인 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  3. 제1항에 있어서, 상기 방현층의 요철에 의한 표면거칠기는 중심선 평균거칠기(Ra)가 0.05 내지 0.11인 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  4. 제1항에 있어서, 상기 투광성 입자 중 하나는 폴리스티렌 입자이고, 다른 하나는 실리카 입자인 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  5. 제4항에 있어서, 상기 폴리스티렌 입자의 굴절율은 1.55 내지 1.60이고, 실리카 입자의 굴절율은 1.42 내지 1.44인 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  6. 제4항에 있어서, 상기 폴리스티렌 입자의 평균 입경이 1 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 방현필름.
  7. 제4항에 있어서, 상기 실리카 입자의 평균 입경이 0.001 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 방현필름.
  8. 제1항에 있어서, 상기 투광성 수지는 (메타)아크릴레이트 올리고머, (메타)아크릴레이트 모노머 및 광개시제를 포함하고,
    상기 (메타)아크릴레이트 올리고머는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 방현 필름.
    [화학식 1]
    Figure pat00002

    (상기 식에서, Y는 2 내지 20의 (메타)아크릴레이트 관능기를 포함하고, 헤테로 원자를 포함하거나 포함하지 않는, 탄소수 2 내지 80의 지방족 또는 방향족 탄화수소이며, R은 선형(linear), 가지(branched) 또는 시클릭(cyclic)의, 헤테로 원자를 포함하거나 포함하지 않는, 탄소수 3 내지 50의 지방족 또는 방향족 탄화수소이고, n은 2내지 10의 정수이다.)
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방현 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판.
  10. 제9항에 따른 편광판을 구비한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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