KR20130141995A - 하드코팅 필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상 표시 장치 - Google Patents

하드코팅 필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상 표시 장치 Download PDF

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KR20130141995A
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Abstract

본 발명은 하드코팅 필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투명 기재; 및 상기 투명 기재의 적어도 일면에 코팅되며, 상기 투명 기재와의 경계로부터 코팅층 전체 두께 대비 5 내지 50%의 높이에 계면이 형성된 하드코팅층;을 포함함으로써, 계면 반사와 간섭 무늬의 발생을 유효하게 방지하고, 기계적 강도와 시인성이 향상되며, 내광밀착성 및 광학특성이 향상된 하드코팅 필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

Description

하드코팅 필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상 표시 장치{Hard Coating Film, Polarizing Plate and Image Display Device Using the Same}
본 발명은 하드코팅 필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 계면 반사와 간섭 줄무늬를 방지하며 내광밀착성이 우수한 하드코팅 필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상표시장치에 관한 것이다.
액정 디스플레이(LCD) 또는 음극관 표시 장치(CRT) 등의 화상 표시 장치에 있어서의 화상 표시면은, 외부 광원으로부터 조사된 광선에 의한 반사를 적게 하고, 그 시인성을 높일 것이 요구된다. 이에 반해 광투과성 기재에 부심 방지층 또는 반사 방지층을 형성한 광학 적층체(예를 들면, 반사 방지 적층체)를 이용함으로써, 화상 표시 장치의 화상 표시면의 반사를 저감시키고 시인성을 향상시키는 것이 일반적으로 이루어지고 있다.
그러나 굴절률의 차이가 큰 층을 적층시킨 광학 적층체에 있어서는 서로 중첩된 층의 계면에 있어서, 계면 반사 및 간섭 줄무늬가 생기는 것이 종종 발견되었다. 특히 화면 표시 장치의 화상 표시면에 있어서 흑색을 재현했을 때에 간섭 줄무늬가 현저하게 발생하고, 그 결과 화상의 시인성이 저하되고, 또한 화상 표시면의 미관을 해친다고 지적되고 있다. 특히 광투과성 기재의 굴절률과 하드코팅층의 굴절률이 상이한 경우, 간섭 줄무늬의 발생이 생기기 쉬운 것으로 되어 있다.
이에 대하여, 한국공개특허 제2006-0051602호에 따르면, 간섭 줄무늬의 발생을 억제하기 위해서 기재와 하드코팅층의 계면을 없는 것을 특징으로 한 광학 필름이 제안되어 있다. 그러나 기존의 방식으로는 연필 경도 등의 기계적 물성 저하가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
한편, 하드코팅 필름은 화상 표시 장치의 최외면에 사용되는 경우가 많은데, 이러한 경우 태양광 등 다양한 환경 조건에 직접 노출되게 된다. 이러한 경우 시간이 흐르면 하드코팅 필름에 균열이나 박리가 발생하게 되는데, 이러한 문제점을 해결한 하드코팅 필름에 대해서는 아직까지 소개된 바가 없다.
특허문헌 1: 한국공개특허 제2006-0051602호
본 발명은 광투과성 기재와 하드코팅층 내부에 침식에 의한 계면 형성으로, 계면 반사와 간섭 줄무늬의 발생을 효과적으로 방지하고, 시인성과 기계적 강도를 향상시킨 하드코팅 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 내광밀착성 및 광학특성이 우수한 하드코팅 편광필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 하드코팅 필름이 구비된 계면 반사와 간섭 줄무늬의 발생을 효과적으로 방지하고, 시인성과 기계적 강도가 우수하며, 내광밀착성 및 광학 특성이 우수한 편광판 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 투명 기재; 및 상기 투명 기재의 적어도 일면에 코팅되며, 상기 투명 기재와의 경계로부터 코팅층 전체 두께 대비 5 내지 50%의 높이에 계면이 형성된 하드코팅층;을 포함하는 하드코팅 필름.
2. 위 1에 있어서, 상기 하드코팅층은 투명 기재를 팽윤시키는 침식성 용매를 포함하는 하드코팅층 형성용 조성물을 경화시켜 형성된 것인 하드코팅 필름.
3. 위 2에 있어서, 침식성 용매는 알코올류, 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 질소 화합물류, 할로겐화 탄화수소류 및 방향족 탄화수소류 용매로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 용매인 하드코팅 필름.
4. 위 2에 있어서, 침식성 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 부탄올, 이소부틸알콜, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 디아세톤 알콜, 포름산메틸, 초산메틸, 초산에틸, 초산부틸, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디이소프로필에테르, 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 디옥솔란, 니트로메탄, N-메틸피롤리돈, N,N'-디메틸포름아마이드, 염화메틸렌, 클로로포름, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 톨루엔 및 크실렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 하드코팅 필름.
5. 위 2에 있어서, 침식성 용매는 하드코팅층 형성용 조성물 총 100중량부에 대하여 1 내지 90중량부로 포함되는 하드코팅 필름.
6. 위 2에 있어서, 하드코팅층 형성용 조성물은 중합성 화합물 및 광개시제를 더 포함하는 하드코팅 필름.
7. 위 1 내지 6 중 어느 한 항의 하드코팅 필름을 구비하는 편광판.
8. 위 1 내지 6 중 어느 한 항의 하드코팅 필름을 구비하는 화상 표시 장치.
본 발명에 따르면, 광투과성 기재상에 형성되는 하드코팅층 내부에 침식성 용제에 의해 형성된 내부 계면을 포함하여 이루어짐에 따라 계면 반사와 간섭 무늬의 발생을 유효하게 방지하고, 기계적 강도와 시인성이 향상된 하드코팅 필름을 제공할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 상기 내부 계면이 특정한 위치에 오도록 제어하여 내광밀착성 및 광학특성이 향상된 하드코팅 필름을 제공할 수 있다.
이러한 본 발명에 의한 하드코팅 필름을 구비한 편광판을 제조할 수 있으며, 상기 편광판을 구비한 액정 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼 등의 각종 표시 장치에도 바람직하 게 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하드코팅 필름의 개략적인 수직 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 하드코팅 필름의 수직 단면 SEM 사진이다.
본 발명은 투명 기재; 및 상기 투명 기재의 적어도 일면에 코팅되며, 상기 투명 기재와의 경계로부터 코팅층 전체 두께 대비 5 내지 50%의 높이에 계면이 형성된 하드코팅층;을 포함함으로써, 계면 반사와 간섭 무늬의 발생을 유효하게 방지하고, 기계적 강도와 시인성이 향상되며, 내광밀착성 및 내후성이 향상된 하드코팅 필름, 이를 포함하는 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다
이하에서는 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1에는 본 발명의 하드코팅 필름(10)의 일 실시예로서 개략적인 수직 단면도가 도시되어 있다. 본 발명의 하드코팅 필름(10)은 투명 기재(200) 및 상기 투명 기재(200)의 적어도 일면에 코팅된 하드코팅층(100)을 구비한다.
하드코팅층(100)은 그 내부에 계면(110)을 구비하는 것을 특징으로 한다. 하드코팅층(100) 내부의 계면(110)은 하드코팅층 형성용 조성물에 사용되는 침식성 용매에 의한 투명 기재(200)의 침식에 의해 형성된다. 본 발명에 있어서 "침식"이란 실제적인 침식뿐만 아니라, 침투, 팽윤, 습윤 등의 개념을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
구체적으로는, 하드코팅층 형성용 조성물이 투명 기재(200)에 도포되면, 침식성 용매가 투명 기재(200)에 침투(습윤)한다. 그 후 침식성 용매를 건조 증발시키고 남은 경화성 재료를 경화시키면 투명 기재(200) 상에 하드코팅층(100)이 형성되는데, 이 때 상기 혼합용매의 증발 속도의 차이 및 투명기재(200)에 대한 침식 정도의 차이에 의해 하드코팅층(100) 내에 계면(110)이 형성된다. 이러한 계면(110)이 형성되면서 종래 하드코팅 필름의 문제점이었떤 간섭 줄무늬 현상을 해소 할 수 있게 된다. 이러한 하드코팅층 내에 계면의 형성에 의한 간섭 줄무늬의 최소화의 현상은 투명 기재(200)의 굴절율과 용매에 의한 계면층간의 굴절율 차이에 의해 층간 보강간섭을 줄여 주어 발현되는 것으로 추측된다.
또한, 본 발명은 계면(110)이 투명 기재(200)와의 경계로부터 하드코팅층(100) 전체 두께 대비 5 내지 50%의 높이(h)에 계면(110)이 형성되어 내광밀착성 및 광학 특성을 더욱 개선하는 것을 특징으로 한다. 상기 계면(100)의 높이(h)가 하드코팅층(100) 두께 대비 5% 미만일 경우에는 내광밀착성이 저하되며, 50% 초과인 경우에는 헤이즈가 발생하여 광학특성이 저하된다.
계면(110)의 높이(h)의 조절은 투명기재(200)와 침식성 용매의 구체적인 종류 및 침식성 혼합 용매의 사용량에 따라 달라질 수 있으므로, 하드코팅 필름의 구체적인 용도에 따라 적절하게 투명 기재 및 침식성 혼합 용매를 선택하여 본 발명에 따른 높이 범위를 구현할 수 있다. 예를 들면, 투명기재로서 TAC(트리아세틸 셀룰로오스)를 사용하는 경우에는 극성 용매를 사용하게 되면 계면(110)의 높이(h)를 크게 할 수 있다.
침식성 용매의 예를 들면, 알코올류, 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 질소 화합물류, 할로겐화 탄화수소류, 방향족 탄화수소류 용매 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
보다 구체적으로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 부탄올, 이소부틸알콜, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 디아세톤 알콜, 포름산메틸, 초산메틸, 초산에틸, 초산부틸, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디이소프로필에테르, 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 디옥솔란, 니트로메탄, N-메틸피롤리돈, N,N'-디메틸포름아마이드, 염화메틸렌, 클로로포름, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 톨루엔, 크실렌 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 용매들을 투명 기재에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.
침식성 용매는 하드코팅층 형성용 조성물 총 100중량부에 대하여 1 내지 95중량부로 포함되어 사용될 수 있다. 1 중량부 미만일 경우에는 희석이 어려워 작업성이 저하될 수 있으며, 95중량부를 초과할 경우에는 원하는 두께로 코팅이 어려울 수 있다.
하드코팅층(100)은 전술한 침식성 용매 외에 중합성 화합물 및 광개시제를 더 포함하는 하드코팅층 형성용 조성물로 얻어질 수 있다.
중합성 화합물로는 광중합이 가능하고 투명한 수지의 형성이 가능한 중합성 화합물이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 이러한 중합성 화합물로는 단량체, 다관능성 올리고머 또는 다관능성 폴리머 등이 사용될 수 있다.
단량체로는 에틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 스티렌, 메틸스티렌, N-비닐피로리돈 등의 1관능성 단량체; 및 예를 들면 폴리메틸올프로판트리(메타)알킬레이트, 헥산디올(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨트리(메타)아크릴레이트, 디 펜타에리쓰리톨헥사(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오 펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 이소시아눌산변성 디아크릴레이트, 이소시아눌산 변성 트리아크릴레이트, 비스페놀F변성 디아크릴레이트 등의 다관능성 단량체를 사용할 수 있다.
다관능성 올리고머 또는 다관능성 폴리머로는 우레탄아크릴레이트 또는 우레탄메타크릴레이트의 올리고머 또는 폴리머, 폴리에스테르수지, 폴리에테르 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등을 들 수 있다.
중합성 화합물은 하드코팅층 형성용 조성물 총 100중량부에 대하여 1 내지 90중량부로 포함되어 사용될 수 있다. 1 중량부 미만일 경우에는 코팅층의 경도가 저하될 수 있으며, 90중량부를 초과할 경우에는 점도가 지나치게 높아져 작업성이 저하될 수 있다.
필요에 따라, 하드코팅층 형성용 조성물은 광중합이 가능한 중합성 화합물 외에 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 더 포함할 수 있다.
열가소성 수지는 용매 건조형 수지로서 도포면의 도포막 결함을 효과적으로 방지할 수 있다. 예를 들면 투명 기재가 TAC인 경우에는 니트로셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트, 에틸히드록시에틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지를 사용할 수 있다.
열경화성 수지의 구체적인 예로는 페놀 수지, 요소 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 멜라닌 수지, 구아나민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노알키드 수지, 멜라민-요소 공축합 수지, 규소 수지, 폴리 실록산 수지 등을 들 수 있다. 열경화성 수지를 이용하는 경우, 필요에 따라서 가교제, 중합 개시제 등의 경화제, 중합 촉진제, 용제, 점도 조정제 등을 추가로 첨가해서 사용할 수 있다.
광개시제로는 당분야에서 사용되는 광개시제가 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 히드록시디메틸아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 3-메틸아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 4-크로놀로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 4-히드록시시클로페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4-디아미노벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 디페닐케톤벤질디메틸케탈, 아세토페논디메틸케탈, p-디메틸아미노벤조산에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-(4-(1-메틸비닐)페닐)프로판온], 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸 등을 들 수 있다. 또한, 시판되고 있는 제품으로 상품명 Darocur 1173, Igacure 184, Igacure 907, Igacure 1700(Ciba사) 등도 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
하드코팅층 형성용 조성물에는 전술한 성분들 이외에도 본 발명의 효과를 저하시키지 않는 범위 내에서 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 광자극제, 항 산화제, UV 흡수제, 광안정제, 열적고분자화 금지제 등을 더 포함할 수 있다.
하드코팅층(100)의 두께는 특별히 제한되지 않으나 5 내지 30㎛ 범위가 바람직하고, 10 내지 25㎛ 범위가 보다 바람직하다. 하드코팅층의 두께가 상기 범위일 때 컬링 현상이 거의 발생하지 않는 하드코팅 필름을 얻을 수 있다.
투명 기재(200)는 투명성이 있는 플라스틱 필름이면 어떤 필름이라도 사용 가능하다. 사용가능한 투명 기재(200)의 예를 들면, 노르보르넨이나 다환노르보르넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스 부틸레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스 또는 아세틸프로피오닐셀룰로오스 등에서 선택되는 셀룰로오스, 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.
이 중에서 바람직하게는 투명성 및 내열성이 우수한 1축 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름이나, 투명성 및 내열성이 우수하면서 필름의 대형화에 대응할 수 있는 시클로올레핀계 유도체 필름, 투명성 및 광학적으로 이방성이 없다는 점으로 트리아세틸셀룰로오스 필름이 적합하게 사용될 수 있다.
투명 기재(200)의 두께는 8~1000㎛가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 40~100㎛이다.
본 발명의 하드코팅 필름(10)은 투명 기재(200)의 적어도 일면에 하드코팅층 형성용 조성물을 도포하고 건조 및 경화시켜 하드코팅층(100)을 형성함으로써 제조될 수 있다.
하드코팅층 형성용 조성물의 도포는 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아 및 스핀코팅 등 당분야에서 통상적으로 사용되는 방법이 제한없이 적용될 수 있다.
하드코팅층 형성용 조성물의 바람직한 도포두께는 3~200㎛이다. 도포한 후 하드코팅 조성물은 30~150℃ 온도에서 10초~1시간, 바람직하게는 30초~10분 동 안 휘발물의 증발에 의해서 건조시킨다. 이후 하드코팅 조성물에 UV광을 조사하여 경화시킨다. 상기 UV광의 조사량은 약 0.01~10J/cm2 이고, 바람직하게는 0.1~2J/cm2 이다.
전술한 바와 같이 제조된 본 발명에 따른 하드코팅 필름은 하드코팅층 내부의 특정한 높이에서 계면을 형성함으로써 계면 반사와 간섭 줄무늬의 발생을 효과적으로 방지하며 시인성과 기계적 강도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 내광밀착성 및 광학특성을 현저하게 개선시킬 수 있다. 그에 따라 상기 본 발명에 다른 하드코팅 필름은 다양한 종류의 광학 필름으로 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명은 상술한 하드코팅 필름을 적어도 일면에 적층하여 형성된 우수한 물성의 편광판을 제공한다.
본 발명의 편광판은 특별하게 제한되지 않지만, 다양한 종류가 사용될 수 도 있다. 상기 편광판으로는 예를 들어, 폴리비닐 알코올계 필름, 및 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체계 부분 비누화 필름 등의 친수성 고분자 필름에, 요오드나 2 색성 염료 등의 2색성 물질을 흡착시켜 1축 연신한 필름 폴리비닐 알코올의 탈수처 리물이나 폴리염화비닐의 탈염산처리물 등 폴리엔계 배향 필름 등이 예시될 수 있 다. 이들 중에서도, 폴리비닐 알코올계 필름과 요오드 등의 2색성 물질로 이루어지 는 편광판이 바람직하게 사용될 수 있다. 이들 편광판의 두께는 특별하게 제한되지 않지만, 일반적으로는 5~80㎛ 정도이다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 하드코팅 필름이 적용된 화상 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 구현예로서, 본 발명의 하드코팅 필름이 형성된 편광판을 화상 표시 장치에 내장함으로써 본 발명에 따른 하드코팅 필름이 적용된 화상 표시 장치를 제공 할 수 있다.　또한, 본 발명의 하드코팅 필름을 화상 표시 장치의 윈도우에 부착시킴으로써 본 발명에 따른 하드코팅 필름이 적용된 화상 표시 장치를 제공할 수도 있다.
본 발명의 하드코팅 필름은 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN 형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, IPS형 등의 각종 구동 방식의 LCD에 바람직하게 이용될 수 있다.　또한, 본 발명의 하드코팅 필름은 플라즈마 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼 등의 각종 표시 장치에도 바람직하게 이용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1-6 및 비교예 1-4
하기 표 1에 기재된 조성으로 하드코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
중합성
화합물		 모노머1 48 48 48 48 48
모노머2 48 48 48 48 48
첨가제 BYK378 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
침식성
용매		 MEK 20 20 25 25 10 40 25
EA 30 20 30
MeC 10 20 25
Anone 10 10 25
Toluene 10 20
IPA 20 10 25 50 20
광개시제 Igacure-184 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5
모노머 1 : 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트(미원상사)
모노머 2 : 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트(미원상사)
BYK378: 폴리에테르변성 폴리디메틸실록산(BYK사)
MEK: 메틸에틸케톤(대정화금)
EA: 아세트산에틸(대정화금)
MEC: 메틸셀로솔브(대정화금)
Anone: 시클로헥산온(대정화금)
Toluene: 톨루엔(대정화금)
IPA: 이소프로필알콜(대정화금)
Igacure-184: 1-히드록시시클로헥실페닐케톤(시바사)
상기 실시예와 비교예에서 제조한 하드코팅 조성물은 1시간 동안 교반 후 투명기재 필름(80㎛, TAC)위에 두께가 7㎛가 되도록 마이어바(그라비어코터의 일종)로 도포한 다음 70℃에서 2분간 건조한 후, 520mJ/cm2의 자외선으로 경화시켜서 형성된 하드코팅층을 포함하는 하드코팅 필름을 제조하였다.
시험예
제조된 하드코팅 필름에 대하여 하기와 같이 물성을 측정하였으며, 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.
1. 간섭줄무늬
하드코팅 필름의 하드코팅층의 반대 면에, 이면 반사를 방지하기 위한 흑색 테이프를 붙이고, 하드코팅층의 면에서 눈으로 관찰하여 하기 평가 기준으로 평가했다.
평가 ◎: 간섭 줄무늬의 발생 없음
평가 △: 간섭 줄무늬 약간 있음
평가 ×: 간섭 줄무늬 심함
2. 연필경도
연필경도 시험기(PHT, 한국 석보과학 사제)를 이용하여 500g 하중을 걸고 연필경도를 측정하였다. 연필은 미쯔비시 제품을 사용하고 한 연필 경도당 5회 실시하였다. 스크래치가 2개 이상이면 불량으로 판정하였으며, 불량판정 이전의 연필로 경도를 나타내었다.
스크래치 0-1개: OK
스크래치 2개 이상: NG
3. 계면 높이
FE-SEM(히타치사제)으로 하드코팅층의 단면을 관찰하고, 계면의 유무를 판단한 후 투명 기재와의 경계로부터 각 계면까지의 거리를 측정하여 판단했다.
높이의 계산: (투명기재와 하드코팅층의 경계로부터 계면까지의 거리)/(하드코팅층 전체 두께) *100(%)
4. 내광 밀착성
제조된 하드코팅필름을 페이드미터(스가사제)를 이용하여 150시간 동안 UV를 추가 조사한 후 코팅면에 1mm간격으로 가로 세로 11줄을 그어 니치방 테이프를 이용하여 3회 박리 테스트를 실시하였다.
표기는 n/100로 하며, n은 박리되지 않은 OK부위의 수이다.
5. 헤이즈
헤이즈미터(스가사제)를 이용하여 하드코팅 필름의 헤이즈를 측정하였다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
비율 5% 27% 50% 6% 33% 48% 0% 4% 52% 90%
간섭줄무늬 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ × △ ◎ ◎
연필경도 3H 3H 3H 3H 3H 3H 3H 3H 3H 3H
내광 밀착성 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 100/100 0/100 97/100 100/100 100/100
헤이즈 0.20% 0.20% 0.30% 0.20% 0.20% 0.30% 0.20% 0.20% 1.50% 5.40%
표 2를 참조하면, 실시예들의 하드코팅 필름은 모두 간섭 줄무늬 방지 효과 및 연필경도가 우수할 뿐만 아니라, 내광밀착성 및 광학특성(헤이즈 방지)이 우수한 것을 알 수 있다.
하지만, 계면이 형성되지 않은 비교예 1은 간섭 줄무늬가 심하게 발생하였으며, 내광 밀착성이 매우 낮았다.
또한, 계면의 높이가 본 발명의 범위보다 낮은 비교예 2는 내광밀착성이 저하됨을 확인할 수 있으며, 계면의 높이가 본 발명의 범위보다 높은 비교예 3 및 4는 헤이즈가 증가하여 광학특성이 저하되는 것을 알 수 있다.
하드코팅 필름: 10
하드코팅층: 100 계면: 110
투명기재: 200

Claims (8)

  1. 투명 기재; 및
    상기 투명 기재의 적어도 일면에 코팅되며, 상기 투명 기재와의 경계로부터 코팅층 전체 두께 대비 5 내지 50%의 높이에 계면이 형성된 하드코팅층;
    을 포함하는 하드코팅 필름.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 하드코팅층은 투명 기재를 팽윤시키는 침식성 용매를 포함하는 하드코팅층 형성용 조성물을 경화시켜 형성된 것인 하드코팅 필름.
  3. 청구항 2에 있어서, 침식성 용매는 알코올류, 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 질소 화합물류, 할로겐화 탄화수소류 및 방향족 탄화수소류 용매로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 용매인 하드코팅 필름.
  4. 청구항 2에 있어서, 침식성 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 부탄올, 이소부틸알콜, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 디아세톤 알콜, 포름산메틸, 초산메틸, 초산에틸, 초산부틸, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 디이소프로필에테르, 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 디옥솔란, 니트로메탄, N-메틸피롤리돈, N,N'-디메틸포름아마이드, 염화메틸렌, 클로로포름, 트리클로로에탄, 테트라클로로에탄, 톨루엔 및 크실렌으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 하드코팅 필름.
  5. 청구항 2에 있어서, 침식성 용매는 하드코팅층 형성용 조성물 총 100중량부에 대하여 1 내지 90중량부로 포함되는 하드코팅 필름.
  6. 청구항 2에 있어서, 하드코팅층 형성용 조성물은 중합성 화합물 및 광개시제를 더 포함하는 하드코팅 필름.
  7. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 하드코팅 필름을 구비하는 편광판.
  8. 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항의 하드코팅 필름을 구비하는 화상 표시 장치.
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