KR20130010445A - 고 명암비를 나타내는 눈부심 방지 필름 및 이의 제조 방법 - Google Patents

고 명암비를 나타내는 눈부심 방지 필름 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고 명암비 및 우수한 상 선명도를 나타내면서도, 눈부심 방지 특성이 우수한 눈부심 방지 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 상기 눈부심 방지 필름은 부피 평균 입경이 5 내지 10㎛인 유기 또는 무기 미립자와 광경화성 수지를 포함하는 눈부심 방지층을 포함하고, 이때 상기 유기 또는 무기 미립자와 광경화성 수지의 굴절율 차이는 0.005 내지 0.05이고, 상기 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경과 눈부심 방지층의 두께는 하기 수학식을 만족한다.
수학식
2Ⅹ10-2 ≤ (d-T)/T ≤ 2Ⅹ10-1
(단, 상기 식에서 d는 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경, T는 눈부심 방지층의 두께이다.)

Description

고 명암비를 나타내는 눈부심 방지 필름 및 이의 제조 방법{Anti-Glare Film Having Improved Contrast Ratio and Preparation Method of the Same}
본 발명은 고 명암비 및 우수한 상 선명도를 나타내는 눈부심 방지 필름 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
LCD나 PDP, OLED, 후사 투영(Rear-projection) TV 등의 평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display)는 자연광 등의 외부 빛에 노출될 경우, 표면 반사광으로 인하여 이용자의 눈에 피로감을 주거나 두통을 유발하기도 하며, 디스플레이 내부에서 만들어지는 이미지가 선명한 상으로서 인식되지 못하는 문제를 안고 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 디스플레이 표면에 요철을 형성하여 외부의 광을 표면에서 산란 시키기거나, 코팅막을 형성하는 수지와 미립자 간의 굴절율을 이용하여 내부 산란을 유도하기 위한 눈부심 방지 필름(Anti-Glare Film)을 적용하게 된다.
이와 같은 목적으로 표시 장치 등의 표면에 적용되는 눈부심 방지 필름은 눈부심 방지 효과뿐 아니라, 고 선명성과 고 명암비 또한 요구된다. 하지만, 일반적으로 헤이즈 값이 높을수록 외부광의 확산정도가 커져, 눈부심 방지 효과가 좋지만, 표면의 산란에 의한 이미지의 왜곡 현상과 내부 산란에 의한 백화 현상으로 명암비(contrast ratio)가 떨어지는 문제점이 나타난다.
이와 같이, 선명도 및 명암비를 높이는 경우, 눈부심 방지 특성이 떨어지고, 눈부심 방지 특성을 높이는 경우, 상 선명도 및 명암비가 떨어지는 문제점이 있어, 이와 같은 특성을 어떻게 제어하는가는 고해상도 디스플레이용 눈부심 방지 필름의 제조에 있어서, 중요한 기술이라고 할 수 있다.
본 발명의 발명자들은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 고 명암비 및 우수한 상 선명도를 나타내면서도, 눈부심 방지 특성이 우수한 눈부심 방지 필름에 대한 연구를 거듭 하던 중, 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 고 명암비 및 우수한 상 선명도를 나타내면서도, 눈부심 방지 특성이 우수한 눈부심 방지 필름 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 투명 기재층과 투명 기재층 상에 적층된 눈부심 방지층을 포함하는 눈부심 방지 필름에 있어서,
상기 눈부심 방지층은 부피 평균 입경이 5 내지 10㎛인 유기 또는 무기 미립자와 광경화성 수지를 포함하고,
상기 유기 또는 무기 미립자와 광경화성 수지의 굴절율 차이는 0.005 내지 0.05이고, 상기 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경과 눈부심 방지층의 두께는 하기 수학식을 만족하는 것인 눈부심 방지 필름:
수학식
2Ⅹ10-2 ≤ (d-T)/T ≤ 2Ⅹ10-1
단, 상기 식에서 d는 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경, T는 눈부심 방지층의 건조 두께이다.
또한, 본 발명은 상기 눈부심 방지 필름의 제조 방법을 제공한다.
이하, 본 발명의 구체적인 구현예에 따른 눈부심 방지 필름 및 이의 제조 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 발명자들은 고 명암비 및 우수한 상 선명도를 나타내면서도, 눈부심 방지 특성이 우수한 눈부심 방지 필름에 대한 연구를 거듭하던 중, 눈부심 방지층에 포함되는 미립자의 부피 평균 입경과 눈부심 방지층의 두께가 일정 수학식을 만족하도록 설계하는 경우, 눈부심 방지 특성이 우수하면서도, 고 명암비 및 우수한 상 선명도를 나타내는 필름의 제조가 가능함을 알아내어 본 발명을 완성하였다.
이와 같은 본 발명의 일 구현예에 따른 눈부심 방지 필름은 투명 기재층과 투명 기재층 상에 적층된 눈부심 방지층을 포함하는 눈부심 방지 필름을 포함하고, 상기 눈부심 방지층은 부피 평균 입경이 5 내지 10㎛인 유기 또는 무기 미립자와 광경화성 수지를 포함하며,
상기 유기 또는 무기 미립자와 광경화성 수지의 굴절율 차이는 0.005 내지 0.05이고, 상기 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경과 눈부심 방지층의 두께는 하기 수학식을 만족한다.
수학식
2Ⅹ10-2 ≤ (d-T)/T ≤ 2Ⅹ10-1
단, 상기 식에서 d는 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경, T는 눈부심 방지층의 건조 두께이다.
즉, 눈부심 방지층 위로 돌출된 유기 또는 무기 미립자의 돌출 높이가 큰 경우, 표면 요철로 눈부심 방지 특성을 향상시킬 수 있으나, 이와 같은 경우 지나친 빛의 산란으로 인해, 고 명암비 및 우수한 상 선명도를 구현하기에는 어려움이 있었다. 또한, 이와 같은 미립자의 돌출 높이를 적절히 조절하여 눈부심 방지 특성을 향상시키더라도, 상 선명도 및 명암비가 열악해 지는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명자들은 연구 결과, 이와 같은 유기 또는 무기 미립자의 돌출 부분과 눈부심 방지층의 두께를 일정 수학식을 만족하도록 조절하는 경우, 눈부심 방지 특성을 우수하게 하면서도, 상 선명도비 명암비가 우수하게 나타나는 눈부심 방지 필름의 제조가 가능함을 알아내었다. 이와 같은 식이 상술한 수학식이다.
아울러, 본 발명의 일 구현예에 따른 눈부심 방지 필름은, 상기 유기 또는 무기 미립자가 상기 눈부심 방지층 상으로 돌출되는 부분에 있어서, 상기 유기 또는 무기 미립자의 돌출되는 부분의 길이와 높이의 비가 1 : 0.03 내지 1 : 0.18일 수 있다.
구체적으로, 유기 또는 무기 미립자는 구형으로써 눈부심 방지층에 일부 부분이 덮혀 있고, 일부 부분은 눈부심 방지층 상으로 돌출되게 된다. 이때, 상기 "유기 또는 무기 미립자의 돌출되는 부분의 길이"는 구형의 유기 또는 무기 미립자가 눈부심 방지층 위로 돌출된 부분에서 눈부심 방지층이 미립자의 단면을 가로로 절단한다고 가정할 때의 미립자의 절단면의 가로 길이를 의미하고, "유기 또는 무기 미립자의 돌출되는 부분의 높이"는 눈부심 방지층 위로 돌출된 미립자의 수직 높이를 의미한다.
상기 유기 또는 무기 미립자의 돌출되는 부분의 길이와 높이의 비는 1 : 0.03 내지 1 : 0.18인 것이 바람직하며, 이는 유기 또는 무기 미립자의 돌출되는 부분의 길이와 높이의 비가 1 : 0.03 미만이면 눈부심 방지 특성을 가지기 어려우며, 1 : 0.18를 초과하면 눈부심 방지 특성이 너무 커서 고명암비 특성을 가질 수 없다는 문제점이 있기 때문이다.
또한, 부피 평균 입경 외에도, 빛의 산란 효과를 적절히 유도하기 위해서는 상기 유기 또는 무기 미립자는 입경이 5 내지 10㎛ 범위에 있는 것을 사용할 수 있다. 이와 같은 미립자를 사용하는 경우, 눈부심 방지층의 두께는 4.2 ㎛ 내지 9.8 ㎛, 더욱 바람직하게는 4.5㎛ 내지 9.7㎛, 가장 바람직하게는 4.6㎛ 내지 9.6㎛이 되도록 설계할 수 있는데, 눈부심 방지층의 두께가 4.2 ㎛ 미만인 경우, 눈부심 방지층에 포함되는 입자가 필름층 두께 위로 돌출한 높이가 눈부심 방지 효과에 좋지 않고, 눈부심 방지층의 두께가 9.8 ㎛을 초과하는 경우, 도막이 지나치게 두꺼워져 도막이 잘 부러지는(brittle) 경향이 있다.
그리고, 상기 유기 또는 무기 미립자는 통상 눈부심 방지 필름의 형성을 위해 사용되는 종류이면, 그 구성의 한정이 없다. 구체적으로, 상기 유기 또는 무기 미립자는 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시 수지 및 나일론 수지로 이루어진 유기 미립자군; 및 산화규소, 이산화티탄, 산화인듐, 산화주석, 산화지르코늄 및 산화아연으로 이루어진 무기 미립자 군에서 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 유기 미립자는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 스티렌, p-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-에틸스티렌, m-에틸스티렌, p-클로로스티렌, m-클로로스티렌, p-클로로메틸스티렌, m-클로로메틸스티렌, 스티렌설폰산, p-t-부톡시스티렌, m-t-부톡시스티렌, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부티레이트, 비닐 에테르, 알릴 부틸 에트르, 알릴 글리시틸 에트르, (메타)아크릴산, 말레산, 불포화 카르복시산, 알킬(메타)아크릴아마이드, (메타)아크릴로니트릴 및 (메타)아크릴레이트로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.
그리고, 이와 같은 유기 또는 무기 미립자는 사용자에게 인지되는 눈부심 현상을 방지하기 위해, 빛의 산란 효과를 유도하기 위해 첨가되는 성분으로서, 이와 같은 효과를 최적화하기 위해, 바람직하게는 상기 광경화성 수지 100 중량부에 대해 1 내지 20 중량부, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 중량부, 가장 바람직하게는 6 내지 10 중량부를 사용할 수 있다.
상기 유기 또는 무기 미립자가 광경화성 수지 100 중량부에 대해, 1 중량부 미만으로 포함되는 경우, 내부 산란에 의한 헤이즈 값이 충분히 구현되지 않을 수 있고, 20 중량부를 초과하는 경우, 눈부심 방지층의 제조를 위한 코팅 조성물의 점도가 높아져 코팅성이 불량해 지고, 내부 산란에 의한 헤이즈 값이 너무 커져 콘트라스트 비(명암비)가 저하될 수 있다.
한편, 상술한 구현예에 따른 눈부심 방지 필름에 있어서, 상기 광경화성 수지 또한 통상의 눈부심 방지 필름에 사용될 수 있는 것이면, 그 구성의 한정이 없다. 상기 구현예에 따른 눈부심 방지 필름에 포함되는 광경화성 수지는 유기 또는 무기 미립자와 굴절율 차이가 0.005 내지 0.05의 범위에 있는 것이면, 그 구성의 한정이 없이 사용될 수 있다.
미립자와 광경화성 수지의 굴절율 차이가 0.005 미만이면, 눈부심 방지 필름에 요구되는 적절한 헤이즈 값을 얻기 어려우며, 미립자와 광경화성 수지의 굴절율 차이가 0.05를 초과하면 내부 헤이즈 값이 커지기 때문에 콘트라스트 비가 높게 나오기가 어려울 수도 있다.
이와 같은 광경화성 수지로, 구체적으로 아크릴계 수지를 사용할 수 있는데, 예컨대, 반응성 아크릴레이트 올리고머, 다관능성 아크릴레이트 단량체 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 상기 반응성 아크릴레이트 올리고머로는, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
그리고, 상기 다관능성 아크릴레이트 단량체로는, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세로 트리아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디아크릴레이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
한편, 상술한 구현예에 따른 눈부심 방지 필름은 눈부심 방지층에 포함되는 입자의 크기와 눈부심 방지층의 두께가 일정 수학식을 만족하도록 설계되어, 눈부심 방지 특성 외에도 명암비 및 상 선명도 등이 우수하게 나타난다. 구체적으로, JIS-K-7105에 의거하여 측정한 투과율이 90% 이상, 헤이즈 0.5 내지 5.0 이고, 60° 반사 광택도가 75 내지 90 이고, 상선명도가 250% 이상이다.
한편, 상술한 구현예에 따른 눈부심 방지 필름에 있어서, 상기 투명 기재층의 투명 기재의 재료는 그 구성이 특별히 한정되는 것은 아니며, 눈부심 방지 필름 제조에 관한 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 사용할 수 있다. 구체적으로, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리카보네이트(PC) 및 노보넨계 폴리머로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상일 수 있으나, 상술한 예에 한정되지는 않는다. 바람직하게는 눈부심 방지 필름이 고해상도 디스플레이용 편광판에 적용되는 경우, 트리아세틸셀룰로오스(TAC)를 사용하여 제조할 수 있다. 이와 같은 투명 기재층은, 투과율이 적어도 85%인 것이 바람직하다. 또한, 헤이즈 값이 1% 이하이며, 두께가 30 내지 120 ㎛ 일 수 있으나, 상술한 헤이즈 값 및 두께에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상술한 구현예에 따른 눈부심 방지 필름은 상기 눈부심 방지층 위 및/또는 상기 투명 기재층의 이면에 추가로 적층된 저반사층을 더 포함한 형태일 수 있다. 이때, 저반사층의 두께는 40 내지 200nm일 수 있고, 굴절율은 1.2 내지 1.45인 것을 사용할 수 있다. 이와 같은 저반사층을 형성하기 위한 저굴절 재료로는 굴절률 1.40 이하의 NaF, LiF, AlF3, Na5AlF6, MgF2, YF3와 같은 메탈 플로라이드이며, 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용 가능하고, 입경이 1 내지 100nm인 것을 바람직하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 저반사층에는 불소계 실란을 추가로 포함할 수 있는데, 구체적으로 트리데카플루오로옥틸트리에톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리메톡시실란, 헵타데카플루오로데실트리이소프로록시실란을 사용할 수 있으며, 이와 같은 불소계 실란 1종 또는 서로 다른 것을 2 종 이상 혼합한 것을 사용할 수 있으나, 상술한 예에 한정되지는 않는다.
그리고, 또 다른 구현예에 따라 눈부심 방지 필름은 상기 눈부심 방지 필름의 투명 기재층 이면 및/또는 상기 눈부심 방지층 상에 적층된 내오염층을 추가로 포함할 수 있다. 이와 같은 내오염층의 두께는 0 초과 100nm 이하일 수 있으며, 상기 내오염층은 불소기를 함유한 단관능 및 다관능 아크릴레이트를 사용하여 형성할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 발명은 또 다른 구현예에 따라 상술한 눈부심 방지 필름을 포함하는 표시 장치를 제공한다. 이와 같은 표시장치는 고해상도 평판 디스플레이 일 수 있으며, 구체적으로 LCD, PDP, OLED, 후사 투영(Rear-Projection) TV 일 수 있다.
그리고, 본 발명은 다른 구현예에 따라, 상술한 구현예에 따른 눈부심 방지 필름을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 일 구현예에 따른 눈부심 방지 필름의 제조 방법은
투명 기재층을 준비하는 단계;
상기 투명 기재층에 부피 평균 입경이 5 내지 10㎛인 유기 또는 무기 미립자, 상기 유기 또는 무기 미립자와 굴절율 차이가 0.005 내지 0.05인 광경화성 수지, 및 광개시제를 포함하는 코팅 조성물을 상기 미립자의 부피 평균 입경과 눈부심 방지층의 두께가 하기 식을 만족하도록 도포하는 단계; 및
상기 도포된 코팅 조성물에 전자빔 또는 자외선을 조사하여 광경화하고, 건조하여 눈부심 방지층을 형성하는 단계를 포함한다.
수학식
2Ⅹ10-2 ≤ (d-T)/T ≤ 2Ⅹ10-1
단, 상기 식에서 d는 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경, T는 눈부심 방지층의 건조 두께이다.
그리고, 상기 코팅 조성물을 도포하는 방법에는 한정이 없이, 상용하는 방법을 사용할 수 있는데, 구체적으로 롤 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 딥 코팅법, 또는 스핀 코팅법과 같은 습식 코팅법을 사용하여 진행할 수 있다.
또한, 상기 코팅 조성물은 코팅 조성물의 도포 단계에서, 작업성을 좋게 하고 최종 생성되는 눈부심 방지층의 막강도 등을 개선하기 위해, 유기 용매를 추가로 포함할 수 있다. 코팅 조성물의 적절한 점도 부여 및 최종 형성되는 필름의 막강도 등을 고려하여, 상기 유기 용매는 광경화성 수지 100 중량부에 대해, 바람직하게는 50 내지 500 중량부, 더욱 바람직하게는 100 내지 400 중량부, 가장 바람직하게는 150 내지 350 중량부를 사용할 수 있다.
이때, 사용 가능한 유기 용매의 종류는 그 구성의 한정은 없으나, 탄소수 1 내지 6의 저급 알코올류, 아세테이트류, 케톤류, 셀로솔브류, 디메틸 포름아마이드, 테트라 하이드로퓨란, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 톨루엔 및 자이렌으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 1 종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
이때, 상기 저급 알코올류는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부틸알코올, 이소부틸알코올, 또는 디아세톤 알코올 등을 예로 들 수 있으나, 상술한 예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 그리고, 상기 아세테이트류는 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 이소프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 또는 셀로솔브아세테이트가 이용될 수 있으며, 상기 케톤류는 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤, 또는 아세톤이 이용될 수 있으나, 상술한 예에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 코팅 조성물은 자외선 조사를 통한 경화를 목적으로 광개시제를 포함할 수 있으며, 이때 광개시제는 상기 광경화성 수지 100 중량부에 대해 0.1 내지 10 중량부로 첨가될 수 있다. 광개시제가 광경화성 수지 100 중량부에 대해 0.1 중량부 미만으로 포함되는 경우, 자외선 조사에 의한 충분한 광경화가 일어나지 않을 수 있으며, 광경화성 수지 100 중량부에 대해 10 중량부를 초과하여 포함되는 경우, 최종 형성되는 눈부심 방지 필름의 막강도가 저하될 수 있다.
이때, 사용 가능한 광개시제의 종류는 눈부심 방지 필름 형성용으로 통상 사용되는 것이면, 그 구성의 한정이 없다. 구체적으로, 1-히드록시 시클로헥실페닐 케톤, 벤질 디메틸 케탈, 히드록시디메틸 아세토페논, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 및 벤조인 부틸 에테르 중 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 혼합물이 이용될 수 있으나, 상술한 예에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
그리고, 상기 코팅 조성물은 레벨링제, 웨팅제, 소포제 및 부피 평균 입경이 1 내지 50 nm인 실리카로 이루어진 첨가제 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 첨가제는 각각 상기 광경화성 수지 100 중량부에 대해 0.01 내지 10 중량부의 범위 내에서 첨가될 수 있다.
상기 레벨링제는 눈부심 방지 코팅 조성물을 사용하여, 코팅한 코팅막의 표면을 균일하게 해주는 역할을 한다. 또한, 상기 웨팅제는 눈부심 방지 코팅 조성물의 표면 에너지를 낮추는 역할을 함에 따라, 눈부심 방지 코팅 조성물을 투명 기재층에 코팅할 때, 균일한 도포가 이루어지도록 도와준다.
이때, 상기 소포제는 눈부심 방지 코팅 조성물 내의 기포를 제거해 주기 위해 첨가될 수 있다. 그리고, 상기 실리카는 무기물 입자로서 첨가되어, 코팅막 내의 내스크래치성 및 도막 강도를 증진시키는 역할을 하며, 부피 평균 입경이 1 내지 50 nm인 실리카를 사용하는 경우, 투명한 코팅막을 확보할 수 있으며, 코팅막의 광학물성에 영향을 주지 않아 바람직하다.
한편, 상기 제조 방법에 있어서, 광경화 및 건조 단계는 눈부심 방지층의 두께가 4.2㎛ 내지 9.8㎛가 되도록 진행하는 것이 바람직하다. 눈부심 방지층의 두께와 눈부심 방지층에 포함된 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경의 관계에 대해서는 상술한 필름의 구현예에서 설명한 바에 갈음한다.
또한, 상기 코팅 조성물에 포함되는 유기 또는 무기 미립자의 함량은 광경화성 수지 100 중량부에 대해 1 내지 20중량부가 포함될 수 있다. 기타, 코팅 조성물에 포함되는 유기 또는 무기 미립자의 종류, 굴절율, 및 부피 평균 입경 등의 값은 상기 눈부심 방지 필름의 구현예에서 설명한 바에 갈음한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 눈부심 방지 특성이 우수하면서도, 고 명암비 및 우수한 상 선명도를 나타내는 필름의 제공이 가능하다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
1. 눈부심 방지 필름의 제조
[ 실시예 1]
우레탄 올리고머 10g(제조사: SK CYTEC), 다관능 모노머 20g(화합물: DPHA, Dipentaerythritol Hexa Acrylate), 용매로 메틸에틸케톤 30g, 이소프로필 알코올 30g, 광 개시제 2g (Igacure 184, Ciba) 및 첨가제 1g(Tego Glide 450)를 균일하게 혼합하여 준비한 하드 코팅액 조성물에, 부피 평균입경 5㎛이고, 굴절율이 1.525인 유기 미립자인 아크릴-스티렌 공중합 수지(제조사: Sekisui Plastic) 2g을 첨가하여, 눈부심 방지 코팅 조성물을 준비하였다.
준비된 눈부심 방지 코팅 조성물을 두께 80㎛인 트리아세틸셀룰로오스로 이루어진 투명기재 위에 바 코팅을 이용하여, 상기 눈부심 방지 코팅 조성물을 건조 두께가 4.5㎛ 내지 4.8㎛이 되도록 도포한 후, 280 mJ/cm2의 자외선을 조사하여 광경화하여 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
[ 실시예 2]
실시예 1 에서 사용한 유기 미립자 대신에, 부피 평균입경 8㎛이고, 굴절율이 1.525인 유기 미립자인 아크릴-스티렌 공중합 수지(제조사: Sekisui Plastic)를 사용하고, 눈부심 방지층의 건조 두께가 7.5 내지 7.8㎛이 되도록 도포한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
[ 비교예 1]
실시예 1에서 눈부심 방지층의 건조 두께가 4㎛가 되도록 도포한 점, 및 부피 평균입경 5㎛이고, 굴절율이 1.525인 유기 미립자인 아크릴-스티렌 공중합 수지(제조사: Sekisui Plastic)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
[ 비교예 2]
실시예 1 에서 사용한 유기 미립자 대신에, 부피 평균입경 4㎛이고, 굴절율이 1.525인 유기 미립자인 아크릴-스티렌 공중합 수지(제조사: Sekisui Plastic)를 사용하고, 눈부심 방지층의 건조 두께가 3.5 내지 3.8㎛이 되도록 도포한 것을 제외하고는 실시예 1 과 동일한 방법으로 눈부심 방지 필름을 제조하였다.
한편, 상기 실시예 및 비교예들에 따른 눈부심 방지 필름의 제조를 위해 사용된 코팅 조성물에 포함되는 미립자의 부피 평균 입경 및 제조된 눈부심 방지 필름의 눈부심 방지층의 건조 두께를 정리하면, 하기 표 1과 같다.
미립자 부피평균 입경: d (㎛) 눈부심 방지층 코팅 두께: T (㎛) d-T (d-T)/T
실시예 1 5 4.5~4.8 0.2~0.5 0.04~0.11
실시예 2 8 7.5~7.8 0.2~0.5 0.026~0.067
비교예 1 5 4 1 0.25
비교예 2 4 3.5~3.8 0.2~0.5 0.05~0.14
2. 실험예 : 실시예들 및 비교예에 따른 눈부심 방지 필름의 물성 평가
1) 투과율/ 헤이즈 측정
JIS-K-7105에 의거하여 무라카미 색채기술연구소(Murakami Color Research Laboratory)사의 HM-150을 이용하여, 투과율과 헤이즈 값을 측정하였다.
2) 60°반사 광택도( Gloss ) 측정
비와이케이 가드너(BYK Gardner)사의 마이크로-트리-그로스(micro-TRI-gloss)를 이용하여, 60° 반사 광택도(Gloss)를 측정하였다.
3) 상선명도(%)
슈가 테스트 인스트루먼드(Suga Test Instrument Co., LTD.)사의 ICM-1T를 이용하여 상선명도를 측정하였다.
4) 콘트라스트 비
한국산업규격(KS C IEC 61988-2-1)에 의거하여 콘트라스트를 측정하였다.
5) 반사율
시마츠(Shimadzu)사의 Solid Spec-3700을 이용하여, 눈부심 방지 필름의 반사율을 측정하였다.
6) 형광등 퍼짐성
눈부심 방지 필름 뒷면에 검정 테이프를 붙인 후, 형광등을 조사하여 필름 표면에 형광등의 상이 맺히는 정도를 관찰하였다. 관찰결과를 하기와 같이, 분류하였다.
◎ : 형광등의 형상이 관찰되지 않음
○ : 형광등의 형상이 맺히나 전체적으로 퍼져 보임.
Ⅹ : 형광등의 형상이 뚜렷히 보임.
상술한, 1 내지 6의 실험 결과를 하기 표 2 에 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
투과율(%) 93.5 93.4 93.1 93.5
헤이즈 1.8 2.1 3.5 2
광택도(Gloss) 80 82 72 84
상 선명도(%) 380 375 260 380
형광등 퍼짐성 ○ ○ ◎ Ⅹ
콘트라스트 비(명암비) 450 432 325 430
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 눈부심 방지 필름의 눈부심 방지층에 포함된 미립자의 부피 평균 입경과, 눈부심 방지층의 두께가 일정 수학식을 만족하며, 부피 평균 입경이 5 내지 10㎛인 미립자를 사용한 실시예 1 및 2에 따른 필름의 경우, 형광등 퍼짐성 데이터 및 광택도 실험결과에 나타난 바와 같이, 눈부심 방지 특성이 일정 수준 이상으로 유지되면서도, 고 명암비를 나타내는 것을 알 수 있었다.
반면, 눈부심 방지층에 포함된 미립자의 부피 평균 입경과 눈부심 방지층의 두께가 일정 수학식을 만족하지 못하고, 일부 미립자들의 입경이 5 내지 10 ㎛를 벗어나는 비교예 1에 따른 필름의 경우, 눈부심 방지층 필름 두께 밖으로 돌출된 입자의 높이 부분이 커, 형광등 퍼짐성 및 광택도 값에서 알 수 있듯이 눈부심 방지 특성은 우수하게 나타나나, 상 선명도가 떨어지면, 또한 명암비 또한 열악하게 나타나는 것을 알 수 있었다.
한편, 눈부심 방지층에 포함되는 입자의 부피 평균 입경과, 눈부심 방지층의 두께가 일정 수학식을 만족하지만, 미립자의 부피 평균 입경이 5㎛ 미만이며, 일부 미립자들의 입경이 5 내지 10 ㎛를 벗어나는 미립자를 사용한 비교예 2 의 경우, 눈부심 방지층으로 일정한 미립자의 돌출 길이가 있음에도 불구하고, 형광등 퍼짐성 및 광택도 결과에서 나타난 바와 같이, 눈부심 방지 효과가 좋지 못한 것을 알 수 있었다.

Claims (13)

  1. 투명 기재층과 투명 기재층 상에 적층된 눈부심 방지층을 포함하는 눈부심 방지 필름에 있어서,
    상기 눈부심 방지층은 부피 평균 입경이 5 내지 10㎛인 유기 또는 무기 미립자와 광경화성 수지를 포함하고,
    상기 유기 또는 무기 미립자와 광경화성 수지의 굴절율 차이는 0.005 내지 0.05이고, 상기 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경과 눈부심 방지층의 두께는 하기 수학식을 만족하며,
    상기 유기 또는 무기 미립자 각각의 입경은 5 내지 10 ㎛인 눈부심 방지 필름:
    수학식
    2Ⅹ10-2 ≤ (d-T)/T ≤ 2Ⅹ10-1
    단, 상기 식에서 d는 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경, T는 눈부심 방지층의 건조 두께이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기 또는 무기 미립자가 상기 눈부심 방지층 상으로 돌출되는 부분에 있어서, 상기 유기 또는 무기 미립자의 돌출되는 부분의 길이와 높이의 비가 1 : 0.03 내지 1 : 0.18인 눈부심 방지 필름.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 눈부심 방지층의 두께는 4.2㎛ 내지 9.8㎛인 눈부심 방지 필름.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 또는 무기 미립자는 광경화성 수지 100 중량부에 대해 1 내지 20 중량부로 포함되는 눈부심 방지 필름.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유기 미립자는 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 에폭시 수지 및 나일론 수지로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인 눈부심 방지 필름.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 무기 미립자는 산화규소, 이산화티탄, 산화인듐, 산화주석, 산화지르코늄 및 산화아연으로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상인 눈부심 방지 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광경화성 수지는 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스터 아크릴레이트, 및 폴리에테르 아크릴레이트로 이루어진 반응성 아크릴레이트 올리고머 군; 및
    디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸렌 프로필 트리아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸프로판 에톡시 트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세로 트리아크릴레이트, 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트, 및 에틸렌글리콜 디아크릴레이트로 이루어진 다관능성 아크릴레이트 단량체 군에서 선택되는 1 종 이상인 눈부심 방지 필름.
  8. 제 1항에 있어서,
    JIS-K-7105에 의거하여 측정한 투과율이 90% 이상, 헤이즈 0.5 내지 5.0 이고, 60° 반사 광택도가 75 내지 90이고, 상선명도가 250% 이상인 눈부심 방지 필름.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 눈부심 방지 필름을 포함하는 표시장치.
  10. 투명 기재층을 준비하는 단계;
    상기 투명 기재층에 부피 평균 입경이 5 내지 10㎛ 인 유기 또는 무기 미립자, 상기 유기 또는 무기 미립자와 굴절율 차이가 0.005 내지 0.05인 광경화성 수지, 및 광개시제를 포함하는 코팅 조성물을 상기 미립자의 부피 평균 입경과 눈부심 방지층의 두께가 하기 식을 만족하도록 도포하는 단계; 및
    상기 도포된 코팅 조성물에 전자빔 또는 자외선을 조사하여 광경화하고, 건조하여 눈부심 방지층을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 유기 또는 무기 미립자 각각의 입경은 5 내지 10 ㎛인 눈부심 방지 필름의 제조 방법;
    수학식
    2Ⅹ10-2 ≤ (d-T)/T ≤ 2Ⅹ10-1
    단, 상기 식에서 d는 유기 또는 무기 미립자의 부피 평균 입경, T는 눈부심 방지층의 건조 두께이다.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유기 또는 무기 미립자가 상기 눈부심 방지층 상으로 돌출되는 부분에 있어서, 상기 유기 또는 무기 미립자의 돌출되는 부분의 길이와 높이의 비가 1 : 0.03 내지 1 : 0.18인 눈부심 방지 필름의 제조방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 광경화 및 건조 단계는 눈부심 방지층의 두께가 4.2㎛ 내지 9.8㎛가 되도록 진행하는 것인 눈부심 방지 필름의 제조 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 코팅 조성물은 광경화성 수지 100 중량부에 대해, 1 내지 20 중량부의 유기 또는 무기 미립자를 포함하는 눈부심 방지 필름의 제조 방법.
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