KR20140050538A - Resin film, polarizing plate comprising the same, method of producing the same and display apparatus comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수지막, 이를 포함하는 편광판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a resin film, a polarizing plate including the same, a method of manufacturing the same, and a display device including the same.
예를 들어 특허문헌 1, 2에 개시되는 바와 같이, 액정 모니터나 플라즈마 디스플레이 등의 표면에는 반사 방지 필름이 첩부되는 경우가 많다. 반사 방지 필름은 디스플레이 표면에서의 빛의 반사를 방지함으로써, 디스플레이의 시인성을 향상시킨다. 종래의 반사 방지 필름은 굴절률이 낮은 저굴절률층과, 저굴절률층보다도 굴절률이 높은 고굴절률층을 구비한다. 저굴절률층은 중공 실리카 입자와, 아크릴 수지와, 불소화 아크릴 수지와, 첨가제를 포함한다.For example, as disclosed in Patent Literatures 1 and 2, antireflection films are often affixed on surfaces such as liquid crystal monitors and plasma displays. The antireflective film improves the visibility of the display by preventing reflection of light on the display surface. The conventional antireflection film includes a low refractive index layer having a low refractive index and a high refractive index layer having a higher refractive index than the low refractive index layer. The low refractive index layer contains hollow silica particles, an acrylic resin, a fluorinated acrylic resin, and an additive.
중공 실리카 입자는 중공 구조의 실리카 입자이며, 저굴절률층의 굴절률을 저하시키는 역할을 지닌다. 중공 실리카 입자는 적어도 광중합성 작용기를 지닌다. 여기서, 광중합성 작용기로서는 아크릴로일기 및 메타크릴로일기가 알려져 있다. 광중합성 작용기는 전리 방사선 경화성기이라고도 지칭된다. The hollow silica particles are hollow silica particles, and have a role of decreasing the refractive index of the low refractive index layer. Hollow silica particles have at least a photopolymerizable functional group. Here, as the photopolymerizable functional group, acryloyl group and methacryloyl group are known. Photopolymerizable functional groups are also referred to as ionizing radiation curable groups.
아크릴 수지는 중공 실리카 입자끼리를 결합시키는 결착제(binder)의 역할을 지닌다. 불소화 아크릴 수지는 중공 실리카 입자끼리를 결합시키는 동시에, 저굴절률층의 굴절률을 저하시키는 역할을 지닌다. 첨가제는 저굴절률층의 표면에 분포된 중공 실리카 입자의 작용기와 결합함으로써, 저굴절률층 즉 반사 방지 필름에 방오성 및 미끄러짐성을 부여하는 것이다. 첨가제로서는 실리콘 및 불소 폴리머가 알려져 있다.The acrylic resin has a role of a binder that binds the hollow silica particles to each other. The fluorinated acrylic resin bonds the hollow silica particles with each other, and has a role of lowering the refractive index of the low refractive index layer. The additive combines with the functional groups of the hollow silica particles distributed on the surface of the low refractive index layer to impart antifouling property and slipperiness to the low refractive index layer, that is, the antireflection film. Silicones and fluoropolymers are known as additives.
<선행기술문헌><Prior Art Literature>
<특허 문헌><Patent Documents>
(특허문헌 1) JP2004-109966 A(Patent Document 1) JP2004-109966 A
(특허문헌 2) JP2006-336008 A(Patent Document 2) JP2006-336008 A
그런데, 첨가제는 저굴절률층의 표면에 존재할 경우에, 그 기능이 발휘된다. 그러나, 종래의 저굴절률층은 첨가제가 표면뿐만 아니라 내부에도 분포되어 있었다. 첨가제가 저굴절률층의 내부에 분포되는 이유로서는 중공 실리카 입자 및 불소화 아크릴 수지가 첨가제의 블리드 아웃(bleed out)(표면으로의 이동)을 저해하는 것을 들 수 있다. 즉, 첨가제는 중공 실리카 입자가 장벽이 되기 때문에, 표면으로 효과적으로 이동할 수 없다. 또한, 첨가제는 불소화 아크릴 수지와 친화된다. 예를 들어, 불소 폴리머 및 불소화 아크릴 수지는 모두 불소를 포함하므로, 친화되기 쉽다. 즉, 첨가제는 불소화 아크릴 수지의 근방에 머물러 버리게 된다.By the way, when an additive exists in the surface of a low refractive index layer, the function is exhibited. However, in the conventional low refractive index layer, additives were distributed not only on the surface but also on the inside. The reason why the additive is distributed inside the low refractive index layer is that the hollow silica particles and the fluorinated acrylic resin inhibit the bleed out of the additive (moving to the surface). That is, the additive cannot effectively move to the surface because the hollow silica particles become a barrier. Further, the additive is compatible with the fluorinated acrylic resin. For example, since both a fluoropolymer and a fluorinated acrylic resin contain fluorine, it is easy to be affinity. That is, the additive will remain in the vicinity of the fluorinated acrylic resin.
따라서, 종래의 저굴절률층은 첨가제를 저굴절률층의 표면에 효과적으로 편재시킬 수 없었다. 이 때문에, 종래의 저굴절률층은 초기의 방오성 및 미끄러짐성은 어느 정도 양호해지지만, 표면 닦아내기 등을 되풀이함으로써 이들 특성이 현저하게 저하한다고 하는 문제가 있었다.Therefore, the conventional low refractive index layer could not effectively distribute the additive to the surface of the low refractive index layer. For this reason, the conventional low-refractive-index layer improves to some extent an initial antifouling property and slipperiness | lubricacy, but there existed a problem that these characteristics fell remarkably by repeating surface wiping.
또한, 종래의 저굴절률층은 저굴절률층 내부에 분포된 첨가제가 결착제 수지(즉, 아크릴 수지 및 불소화 아크릴 수지)의 가교 밀도를 저하시키기 때문에, 막 강도도 떨어져 버린다고 하는 문제도 있었다. 구체적으로는, 첨가제(특히 불소 폴리머)는 아크릴 수지와 반발한다. 이 때문에, 첨가제의 주변에는 아크릴 수지가 분포되기 어려워지고, 결과적으로, 아크릴 수지의 가교 밀도가 저하된다.In addition, the conventional low refractive index layer also has a problem that the additive strength distributed inside the low refractive index layer lowers the crosslinking density of the binder resin (that is, the acrylic resin and the fluorinated acrylic resin), so that the film strength also drops. Specifically, additives (particularly fluoropolymers) repel acrylic resins. For this reason, an acrylic resin becomes difficult to distribute around the additive, and as a result, the crosslinking density of an acrylic resin falls.
한편, 특허문헌 1은 하드 코팅층의 표면을 요철 형상으로 하고 하드 코팅층의 표면에 저굴절률층을 형성함으로써 저굴절률층의 표면을 요철 형상으로 하는 기술을 개시한다. 이 기술에 따르면, 저굴절률층의 요철 형상에 의해 저굴절률층의 방오성 등의 다소의 개선이 기대된다. 그러나, 이 기술에 의해서도 첨가제를 저굴절률층의 표면에 효과적으로 편재시킬 수 없었다. 또한, 이 기술에서는, 저굴절률층을 형성하는 전제로서 하드 코팅층의 표면을 요철 형상으로 할 필요가 있으므로, 저굴절률층의 표면을 요철 형상으로 하는 데에 매우 수고가 든다는 다른 문제도 있었다.On the other hand, patent document 1 discloses the technique which makes the surface of a low refractive index layer into an uneven shape by making the surface of a hard coating layer into an uneven | corrugated shape, and forming a low refractive index layer on the surface of a hard coating layer. According to this technique, the improvement of the antifouling property etc. of a low refractive index layer is anticipated by the uneven shape of a low refractive index layer. However, even with this technique, the additive could not be effectively localized on the surface of the low refractive index layer. Moreover, in this technique, since the surface of a hard-coat layer needs to be made into the uneven | corrugated shape as a premise to form a low refractive index layer, there existed another problem that it is very troublesome to make the surface of the low refractive index layer into the uneven | corrugated shape.
특허문헌 2는 실리카 입자를 지니지 않는 상과 실리카 입자를 지니는 상으로 해도(海島) 구조가 형성되는 반사 방지막을 개시하지만, 이 기술에 의해서도 첨가제를 저굴절률층의 표면에 효과적으로 편재시킬 수 없었다. 또, 이 기술에서는 반사 방지막의 내구성이 매우 나쁘다고 하는 다른 문제도 있었다. 따라서, 특허문헌 1, 2에 개시된 기술에서는 상기 문제를 전혀 해결할 수 없었다.Patent document 2 discloses an antireflection film in which a sea island structure is formed as a phase having no silica particles and a phase having silica particles, but the additive could not be effectively localized on the surface of the low refractive index layer even by this technique. Moreover, this technique also had another problem that the durability of the antireflection film was very bad. Therefore, in the technique disclosed in patent documents 1 and 2, the said problem could not be solved at all.
그래서, 본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적으로 하는 바는 방오성 및 미끄러짐성을 향상시키고, 또한, 막 강도를 향상시키는 것이 가능한 신규하면서도 개량된 수지막 및 수지막의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a novel and improved method for producing a resin film and a resin film which can improve antifouling property and slipperiness and also improve film strength. It is to offer.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 하나의 관점에 따르면 복수의 중공 실리카 입자와, 중공 실리카 입자끼리를 결합시키는 결착제 수지를 포함하고, 층 두께가 서로 다른 오목부 및 볼록부가 형성되고, 오목부와 볼록부와의 고저차가 30nm 내지 65nm가 되는 저굴절률층과, 저굴절률층의 표면에 분포된 중공 실리카 입자에 결합되고 또한 결착제 수지보다도 표면장력이 낮은 광중합성 불소 폴리머를 구비하는 것을 특징으로 하는, 수지막이 제공된다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, according to one viewpoint of this invention, the hollow resin particle and the binder resin which couple | bonds a hollow silica particle are included, The recessed part and convex part from which layer thickness differs are formed, and And a low refractive index layer having a high difference between the portions and the convex portions of 30 nm to 65 nm, and a photopolymerizable fluoropolymer bonded to the hollow silica particles distributed on the surface of the low refractive index layer and having a lower surface tension than the binder resin. A resin film is provided.
이 관점에 따르면, 수지막은 저굴절률층의 표면에 분포된 중공 실리카 입자에 결합되고 또한 결착제 수지와 반발하는 광중합성 불소 폴리머를 구비한다. 따라서, 광중합성 불소 폴리머가 결착제 수지에 의한 반발력에 의해 효과적으로 블리드 아웃되므로, 수지막은 광중합성 불소 폴리머를 저굴절률층의 표면에 편재시킬 수 있다. 이에 의해, 본 관점에서는 수지막의 방오성, 미끄러짐성, 내스크래치성 및 막 강도를 향상시킬 수 있다.According to this aspect, the resin film is provided with a photopolymerizable fluoropolymer bonded to the hollow silica particles distributed on the surface of the low refractive index layer and repulsing with the binder resin. Therefore, since the photopolymerizable fluoropolymer is effectively bleed out by the repulsive force by the binder resin, the resin film can localize the photopolymerizable fluoropolymer on the surface of the low refractive index layer. Thereby, from this viewpoint, the antifouling property, slipperiness | lubricacy, scratch resistance, and film strength of a resin film can be improved.
또한, 본 관점에 따르면 저굴절률층의 표면에 요철 형상, 즉 해도(海島) 구조가 형성되므로, 이 해도 구조에 의해 수지막의 표면과 다른 물체와의 마찰력을 저감시킬 수 있고 나아가서는 수지막의 방오성, 미끄러짐성 및 내스크래치성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to this aspect, since an uneven shape, that is, a sea island structure is formed on the surface of the low refractive index layer, the frictional force between the surface of the resin film and another object can be reduced by this island structure, and further, the antifouling property of the resin film, Slip resistance and scratch resistance can be improved.
여기서, 저굴절률층의 표면에 분포된 중공 실리카 입자에 결합되고, 또한, 결착제 수지보다도 표면장력이 낮은 열중합성 불소 폴리머 및 광중합성 불소 폴리머 중 적어도 광중합성 불소 폴리머를 구비하고, 중공 실리카 입자의 함유율은 5질량%보다 크고 50질량%보다 작으며, 광중합성 불소 폴리머 및 열중합성 불소 폴리머의 함유율의 합계는 1.5질량% 이상 7질량% 이하이고, 광중합성 불소 폴리머의 함유율은 1.5질량% 이상이며, 열중합성 불소 폴리머의 함유율과 광중합성 불소 폴리머의 함유율의 비는 0.43보다 작아도 된다.Here, at least a photopolymerizable fluoropolymer among the thermopolymerizable fluoropolymers and photopolymerizable fluoropolymers bonded to the hollow silica particles distributed on the surface of the low refractive index layer and having a lower surface tension than the binder resin, The content rate is larger than 5 mass% and less than 50 mass%, the sum total of the content rate of a photopolymerizable fluoropolymer and a thermopolymerizable fluoropolymer is 1.5 mass% or more and 7 mass% or less, and the content rate of a photopolymerizable fluoropolymer is 1.5 mass% or more. The ratio of the content of the thermally polymerizable fluoropolymer and the content of the photopolymerizable fluoropolymer may be smaller than 0.43.
이 관점에 따르면, 저굴절률층에 고저차가 30nm 내지 65nm가 되는 오목부 및 볼록부를 보다 확실하게 형성할 수 있다.According to this aspect, it is possible to more reliably form the concave portion and the convex portion in which the height difference becomes 30 nm to 65 nm in the low refractive index layer.
또한, 결착제 수지는 다른 작용기와 수소결합을 형성 가능한 수소결합 형성기를 지니고 있어도 된다.In addition, the binder resin may have a hydrogen bond former that can form hydrogen bonds with other functional groups.
이 관점에 따르면, 결착제 수지는 수소결합 형성기를 지니므로, 광중합성 불소 폴리머 및 열중합성 불소 폴리머를 효과적으로 블리드 아웃시킬 수 있다.According to this aspect, since the binder resin has a hydrogen bond former, it is possible to effectively bleed out the photopolymerizable fluoropolymer and the thermopolymerizable fluoropolymer.
또한, 결착제 수지는 수소결합 형성기로서 수산기를 지니고 있어도 된다.In addition, the binder resin may have a hydroxyl group as a hydrogen bond former.
이 관점에 따르면, 결착제 수지는 수소결합 형성기로서 수산기를 지니므로, 광중합성 불소 폴리머 및 열중합성 불소 폴리머를 효과적으로 블리드 아웃시킬 수 있다.According to this aspect, since the binder resin has a hydroxyl group as a hydrogen bond former, it is possible to effectively bleed out the photopolymerizable fluoropolymer and the thermopolymerizable fluoropolymer.
또한, 열중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량은 광중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량보다도 커도 된다.The weight average molecular weight of the thermopolymerizable fluoropolymer may be larger than the weight average molecular weight of the photopolymerizable fluoropolymer.
이 관점에 따르면, 열중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량은 광중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량보다도 크다. 따라서, 광중합성 불소 폴리머 및 열중합성 불소 폴리머는 효과적으로 블리드 아웃될 수 있다. 또한, 광중합성 불소 폴리머가 상용화제로서 기능하므로, 광중합성 불소 폴리머 및 열중합성 불소 폴리머의 용매에의 용해성이 향상된다.According to this aspect, the weight average molecular weight of the thermopolymerizable fluoropolymer is larger than the weight average molecular weight of the photopolymerizable fluoropolymer. Thus, the photopolymerizable fluoropolymer and the thermopolymerizable fluoropolymer can be effectively bleed out. In addition, since the photopolymerizable fluoropolymer functions as a compatibilizer, the solubility of the photopolymerizable fluoropolymer and the thermopolymerizable fluoropolymer in the solvent is improved.
또한, 열중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량은 10000g/mol이상이며, 광중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량은 10000g/mol 미만이어도 된다.The weight average molecular weight of the thermopolymerizable fluoropolymer may be 10000 g / mol or more, and the weight average molecular weight of the photopolymerizable fluoropolymer may be less than 10000 g / mol.
이 관점에 따르면, 열중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량은 10000g/mol이상이며, 광중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량은 10000g/mol 미만이므로, 광중합성 불소 폴리머 및 열중합성 불소 폴리머는 효과적으로 블리드 아웃될 수 있다. 또한, 광중합성 불소 폴리머가 상용화제로서 기능하므로, 광중합성 불소 폴리머 및 열중합성 불소 폴리머의 용매에의 용해성이 향상된다.According to this aspect, since the weight average molecular weight of the thermopolymerizable fluoropolymer is 10000 g / mol or more, and the weight average molecular weight of the photopolymerizable fluoropolymer is less than 10000 g / mol, the photopolymerizable fluoropolymer and the thermopolymerizable fluoropolymer can be effectively bleed out. have. In addition, since the photopolymerizable fluoropolymer functions as a compatibilizer, the solubility of the photopolymerizable fluoropolymer and the thermopolymerizable fluoropolymer in the solvent is improved.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 중공 실리카 입자와 중공 실리카 입자끼리를 결합 가능한 결착제용 모노머와, 중공 실리카 입자에 결합 가능하고, 또한, 결착제용 모노머보다도 표면장력이 낮은 광중합성 불소 폴리머 및 열중합성 불소 폴리머 중 적어도 광중합성 불소 폴리머를 포함하는 코팅액을 생성하는 단계와, 코팅액을 기판에 도포하는 단계와, 중합 반응을 개시시키는 단계를 포함하고, 중공 실리카 입자의 함유율은 5질량%보다 크고 50질량%보다 작으며, 광중합성 불소 폴리머 및 열중합성 불소 폴리머의 함유율의 합계는 1.5질량% 이상 7질량% 이하이며, 광중합성 불소 폴리머의 함유율은 1.5질량% 이상이고, 열중합성 불소 폴리머의 함유율과 광중합성 불소 폴리머의 함유율의 비는 0.43보다 작은 것을 특징으로 하는, 수지막의 제조 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, a binder monomer capable of bonding hollow silica particles and hollow silica particles, a photopolymerizable fluoropolymer and a thermopolymerizable fluorine capable of bonding to hollow silica particles and having a lower surface tension than the binder monomer Producing a coating liquid comprising at least a photopolymerizable fluoropolymer in the polymer, applying the coating liquid to a substrate, and initiating a polymerization reaction, wherein the content of the hollow silica particles is greater than 5% by mass and 50% by mass It is smaller, and the sum total of the content rate of a photopolymerizable fluoropolymer and a thermopolymerizable fluoropolymer is 1.5 mass% or more and 7 mass% or less, the content rate of a photopolymerizable fluoropolymer is 1.5 mass% or more, and the content rate and photopolymerizability of a thermopolymerizable fluoropolymer. The ratio of the content rate of the fluoropolymer is smaller than 0.43. It is a ball.
이 관점에 따르면, 수지막은 각 재료가 용해된 코팅액을 도포하고, 중합 반응을 개시시키는 것만으로 작성 가능하므로, 용이하게 작성된다.According to this viewpoint, a resin film can be created simply by apply | coating the coating liquid in which each material melt | dissolved, and starting a polymerization reaction, and therefore it is easily created.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 광중합성 불소 폴리머가 결착제 수지에 의한 반발력에 의해 효과적으로 블리드 아웃되고, 또한, 저굴절률층의 표면에 해도 구조가 형성된다. 따라서, 본 발명에 따르면, 수지막의 방오성, 미끄러짐성, 내스크래치성 및 막 강도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the photopolymerizable fluoropolymer is effectively bleeded out by the repulsive force by the binder resin, and a sea island structure is formed on the surface of the low refractive index layer. Therefore, according to the present invention, the antifouling property, slipperiness, scratch resistance and film strength of the resin film can be improved.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 수지막의 구성을 모식적으로 나타내는 측단면도이다.
도 2는 수지막의 형상측정 레이저 현미경에 의한 표면사진이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 편광판의 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a side cross-sectional view schematically showing the structure of a resin film according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a photograph of the surface of a resin film by a shape measurement laser microscope.
3 is a cross-sectional view of a polarizing plate according to an embodiment of the present invention.
이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 상세히 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서 실질적으로 동일한 기능 구성을 지니는 구성 요소에 대해서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다. 본 명세서에서 "상부", "하부"는 도면을 기준으로 한 것으로, 시관점에 따라 "상부"가 "하부"로, "하부"가 "상부"로 변경될 수 있다. 본 명세서에서 층 또는 구조가 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 층 또는 구조의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 구조를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 층이 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 본 명세서 포함된 도면에서 구성요소의 두께, 길이, 폭 등은 크기를 다소 확대하여 나타내었으며, 당업자는 충분히 변경할 수 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Preferred embodiment of this invention is described in detail, referring an accompanying drawing below. In addition, in this specification and drawing, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol about the component which has a substantially same functional structure. The terms "upper" and "lower" in this specification are based on the drawings, and "upper" may be changed to "lower" and "lower" may be changed to "upper" depending on the point of view. It will be understood that where a layer or structure is referred to herein as "on" or "on ", it encompasses not only just another layer or structure but also intervening layers or structures in between. On the other hand, a layer being referred to as "directly on" or "directly above" In the drawings, the thickness, length, width, and the like of the constituent elements are slightly enlarged in size and can be sufficiently changed by those skilled in the art.
<1. 수지막의 구성><1. Structure of Resin Film>
우선, 도 1에 의거해서, 본 실시형태에 따른 수지막(10)의 구성에 대해서 설명한다. 수지막(10)은 저굴절률층(10a)과 첨가제(40)를 포함한다. 저굴절률층(10a)은 중공 실리카 입자(중공 실리카 미립자)(20)와, 결착제 수지(30)와, 광개시제를 포함한다. 본 실시형태의 수지막(10)은 예를 들어 반사 방지 필름에 사용되지만, 다른 분야 예를 들어 저굴절률의 막을 사용하는 분야 등에 적절하게 적용된다. 저굴절층(10a)은 굴절률이 1.10 내지 1.45가 될 수 있다. 상기 범위에서, 표면반사율을 낮추는 효과가 있을 수 있다.First, the structure of the
중공 실리카 입자(20)는 저굴절률층(10a) 내에 균일하게 분포되어 있을 수 있다. 상기 "균일하게 분산"은 도 1에서 도시되는 바와 같이, 중공 실리카 입자(20)를 포함하는 상과 중공 실리카 입자(20)를 포함하지 않는 상의 구별이 없이 중공 실리카 입자(20)는 저굴절률층(10a) 표면에 전체에 균일하게 분포할 수 있다. 예를 들면, 모든 중공 실리카 입자(20)는 인접한 중공 실리카 입자(20)와 서로 접할 수 있다.The
중공 실리카 입자(20)는 저굴절률층(10a) 내에 분산되어 있고, 적어도 광중합성 작용기를 지니는 나노스케일의 입자이다. 구체적으로는, 중공 실리카 입자(20)는 외각층을 지니고, 외각층의 내부는 중공 또는 다공질체로 되어 있다. 외각층 및 다공질체는 주로 산화규소로 구성된다. 또한, 외각층에는 광중합성 작용기가 다수 결합하고 있다. 광중합성 작용기와 외각층은 Si-O-Si 결합 및 수소결합 중 적어도 한쪽의 결합을 개재해서 결합되어 있다. 광중합성 작용기로서는 아크릴로일기 및 메타크릴로일기를 들 수 있다. 즉, 중공 실리카 입자(20)는 광중합성 작용기로서, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기 중 적어도 한쪽을 포함한다. 광중합성 작용기는 전리 방사선 경화성기라고도 지칭된다. 중공 실리카 입자(20)는 적어도 광중합성 작용기를 지니고 있으면 되고, 이들 작용기의 수, 종류는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 중공 실리카 입자(20)는 다른 작용기 예를 들어 열중합성 작용기를 지니고 있어도 된다. 열중합성 작용기로서는 예를 들어 수산기, 실란올기, 알콕시기, 할로겐, 수소, 아이소시아네이트기 등을 들 수 있다. 열중합성 작용기는 광중합성 작용기와 마찬가지의 형태로 중공 실리카 입자(20)에 결합되어 있다.The
중공 실리카 입자(20)의 평균 입경은 특별히 한정되지 않지만, 10 내지 100nm인 것이 바람직하며, 40 내지 60nm인 것이 보다 바람직하다. 평균 입경이 10nm 미만인 경우, 중공 실리카 입자(20)가 응집되기 쉬워지므로 중공 실리카 입자(20)의 균일한 분산이 용이하지 않을 경우가 있다. 또한, 평균 입경이 100nm를 초과할 경우, 저굴절률층(10a)의 투명성이 떨어지는 경우가 있다.Although the average particle diameter of the
여기에서, 평균 입경은, 중공 실리카 입자(20)의 입경(중공 실리카 입자(20)를 구(球)라고 가정했을 때의 지름)의 산술평균치이다. 중공 실리카 입자(20)의 입경은, 예를 들어, 레이저 회절ㆍ산란 입도 분포계 (구체적으로는, HORIBA LA-920)에 의해 측정된다. 한편, 레이저 회절ㆍ산란 입도 분포계는 HORIBA LA-920으로 한정되지 않는다. 또한, 중공 실리카 입자(20)의 굴절률은 저굴절률층(10a)에 요구되는 굴절률에 따라서 변동되지만, 예를 들어 1.10 내지 1.40, 바람직하게는 1.15 내지 1.25로 된다. 중공 실리카 입자(20)의 굴절률은 예를 들어 시뮬레이션 소프트(Lambda Research사 TracePro)에 의해서 측정된다.Here, an average particle diameter is an arithmetic mean value of the particle diameter of the hollow silica particle 20 (diameter when the
중공 실리카 입자(20)의 함유율(중공 실리카 입자(20), 결착제 수지(30), 첨가제(40) 및 광개시제의 총질량에 대한 질량%)은, 5질량%보다 크고 50질량% 미만이 된다. 후술하는 바와 같이, 중공 실리카 입자(20)의 함유율이 이 범위가 될 경우에, 30nm 내지 65nm의 고저차(h)를 지니는 해도 구조가 형성되고, 나아가서는 수지막(10)의 특성이 양호해진다. 또한, 중공 실리카 입자(20)는, 저굴절률층(10a)의 굴절률을 낮추는 역할을 지니므로, 함유율이 지나치게 낮으면(5질량% 이하로 된다), 저굴절률층(10a)의 굴절률이 충분히 저하하지 않는다. 보다 바람직한 함유율은, 10질량% 이상 45질량% 이하, 20질량% 이상 40질량% 이하가 된다. 중공 실리카 입자의 함유율이 이 범위가 될 경우, 수지막(10)의 특성이 더욱 양호해진다. 한편, 중공 실리카 입자(20)의 함유율이 클수록 고저차(h)가 커지기 쉬운 경향이 있다.The content rate of the hollow silica particles 20 (mass% with respect to the total mass of the
결착제 수지(30)는 망상 구조로 되어 있어, 중공 실리카 입자(20)끼리를 연결한다. 결착제 수지(30)를 구성하는 모노머 즉 결착제용 모노머는 수소결합 형성기와, 2 이상의 광중합성 작용기를 지닌다. 수소결합 형성기는 다른 작용기와 수소결합을 형성 가능한 작용기이며, 예를 들어 수산기이다. 한편, 수소결합 형성기는 이 예로 한정되지 않고, 수소결합(즉, 공유결합에서 다른 원자와 연결된 수소 원자가, 수소 원자의 근방에 위치하는 질소, 산소, 황, 불소, π전자계 등의 고립 전자쌍과 만드는 비공유결합성의 인력적 상호작용)을 형성하는 것이면, 어떤 작용기이더라도 된다. 광중합성 작용기는 전술한 바와 같이 예를 들어 아크릴로일기 및 메타크릴로일기로 된다. 따라서, 결착제용 모노머는 다관능성 아크릴레이트 모노머이다.The
여기에서, 결착제 수지(30)는 수소결합 형성기를 지니는 결착제용 모노머를 중합한 것이므로, 후술하는 첨가제(40)를 효과적으로 블리드 아웃시킬 수 있다. 즉, 결착제 수지(30)는 수소결합 형성기를 지니기 때문에, 표면장력이 커진다. 한편, 첨가제(40)는 불소 폴리머이므로, 표면장력이 낮다. 따라서, 첨가제(40)는 결착제 수지(30)와 반발함으로써, 효과적으로 블리드 아웃된다. 또한, 결착제용 모노머의 표면장력은 바람직하게는 36dyne/cm 이상 45dyne/cm 이하로 된다. 표면장력이 이 범위가 될 경우에, 첨가제(40)는 효과적으로 블리드 아웃된다. 표면장력은, 예를 들어, 자동표면장력계 (구체적으로는, 쿄와계면과학사(Kyowa Interface Science Co., LTD)의 DY-300)에 의해서 측정된다. 또한, 자동표면장력계는 쿄와계면과학사의 DY-300으로 한정되지 않는다. 그리고, 본 발명자가 결착제 수지(30)에 대해서 더 검토한바, 결착제용 모노머에 수소결합 형성기가 없을 경우, 저굴절률층(10a)에 해도 구조가 형성되지 않는 것이 판명되었다. 따라서, 수소결합 형성기는 저굴절률층(10a)에 해도 구조를 형성한다고 하는 점에서도 중요한 구성이 된다. 본 명세서에서 표면장력은 25℃에서 값이다.Here, since the
결착제용 모노머로서는 글라이세린 다이(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-아크릴로일옥시프로필 (메타)아크릴레이트, 아이소시아누레이트 아크릴레이트 등의 다이아크릴레이트, 펜타에리트리톨 (메타)아크릴레이트 등의 트라이(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 (메타)아크릴레이트 유도체, 다이펜타에리트리톨 (메타)아크릴레이트 등의 펜타(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 물론, 결착제용 모노머는 이들 이외의 것이어도 된다. 즉, 결착제용 모노머는 수소결합 형성기와, 2 이상의 광중합성 작용기를 지니는 것이면 어떤 것이더라도 된다.As a monomer for a binder, diacrylates, such as glycerine di (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl (meth) acrylate, and isocyanurate acrylate, and pentaerythritol (meth) Penta (meth) acrylates, such as a tri (meth) acrylate, such as an acrylate, a pentaerythritol (meth) acrylate derivative, and a dipentaerythritol (meth) acrylate, etc. are mentioned. Of course, the binder monomer may be other than these. That is, the binder monomer may be any one as long as it has a hydrogen bond former and two or more photopolymerizable functional groups.
결착제용 모노머는 합계 3개 이상의 작용기를 지니므로, 서로 중합함으로써 복잡한 3차원 구조(망상 구조)의 결착제 수지(30)를 형성한다. 즉, 결착제용 모노머의 수소결합 형성기는 중공 실리카 입자(20)의 열중합성 작용기 또는 다른 결착제용 모노머의 수소결합 형성기와 열중합(축중합)한다. 또한, 결착제용 모노머의 광중합성 작용기는 중공 실리카 입자(20)의 광중합성 작용기 또는 다른 결착제용 모노머의 광중합성 작용기와 광중합한다. 이에 의해, 복잡한 3차원 구조(망상 구조)의 결착제 수지(30)가 형성된다. 또한, 결착제용 모노머는 첨가제(40)를 블리드 아웃시키므로, 저굴절률층(10a) 내에 잔류하는 첨가제(40)를 줄일 수 있다. 따라서, 결착제 수지(30)의 가교 밀도가 향상되고 나아가서는 저굴절률층(10a)의 기계강도가 향상된다.Since the binder monomer has three or more functional groups in total, it superposes | polymerizes and forms the
결착제 수지(30)의 함유율(중공 실리카 입자(20), 결착제 수지(30), 첨가제(40) 및 광개시제의 총 질량에 대한 질량%)은, 50 내지 85질량%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 첨가제를 표면으로 블리드 아웃시키는 효과가 있을 수 있다.The content rate of the binder resin 30 (mass% with respect to the total mass of the
한편, 중공 실리카 입자(20)끼리가 직접 결합하는 경우도 있다. 즉, 중공 실리카 입자(20)의 열중합성 작용기는 다른 중공 실리카 입자(20)의 열중합성 작용기와 결합하고, 중공 실리카 입자(20)의 광중합성 작용기는 다른 중공 실리카 입자(20)의 광중합성 작용기와 결합한다. 이러한 결합이 가능하게 되는 것은 수지막(10)의 제조 시에 중공 실리카 입자(20)를 사전에 수식하지 않기 때문이다.On the other hand, the
첨가제(40)는 저굴절률층(10a)에 방오성, 미끄러짐성 및 내스크래치성을 부여하기 위해서 첨가되는 것이다. 첨가제(40)는 적어도 광중합성 불소 폴리머(41)로 구성된다. 첨가제(40)에는 열중합성 불소 폴리머(42)가 포함되어 있어도 된다.The additive 40 is added to impart antifouling, slip and scratch resistance to the low
첨가제 즉 광중합성 불소 폴리머, 열중합성 불소 폴리머 중 하나 이상은 결착제 수지에 비해 표면장력이 낮아야만 저굴절률층 표면으로 쉽게 블리드 아웃될 수 있다. 이를 위해, 광중합성 불소 폴리머, 열중합성 불소 폴리머 중 하나 이상은 표면 장력이 6 내지 20 dyne/cm이 될 수 있다.At least one of the additive, ie, the photopolymerizable fluoropolymer and the thermopolymerizable fluoropolymer, can be easily bleed out to the surface of the low refractive index layer only when the surface tension is lower than that of the binder resin. To this end, at least one of the photopolymerizable fluoropolymer and the thermopolymerizable fluoropolymer may have a surface tension of 6 to 20 dyne / cm.
광중합성 불소 폴리머는 광중합성 작용기를 지니는 불소 폴리머이며, 이하의 화학식 1로 표시된다. The photopolymerizable fluoropolymer is a fluoropolymer having a photopolymerizable functional group, and is represented by the following general formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
화학식 1 중, Rf1은 (퍼)플루오로알킬기 또는 (퍼)플루오로폴리에테르기, W1은 연결기, RA1은 중합성 불포화기를 지니는 작용기 즉 광중합성 작용기를 나타낸다. n은 1 내지 3의 정수, m은 1 내지 3의 정수를 나타낸다)In formula (1), Rf1 represents a (per) fluoroalkyl group or a (per) fluoropolyether group, W1 represents a linking group, and RA1 represents a functional group having a polymerizable unsaturated group, that is, a photopolymerizable functional group. n is an integer of 1 to 3, m represents an integer of 1 to 3)
(퍼)플루오로알킬기의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 즉, (퍼)플루오로알킬기는 직쇄(예를 들어, -CF2CF3, -CH2(CF2)4H, -CH2(CF2)8CF3, -CH2CH2(CF2)4H 등)이어도 되고, 분기 구조(예를 들어, CH(CF3)2,CH2CF(CF3)2, CH(CH3)CF2CF3, CH(CH3)(CF2)5CF2H 등)이어도 되고, 지환식 구조(바람직하게는 5원환 또는 6원환, 예를 들어, 퍼플루오로사이클로헥실기, 퍼플루오로사이클로펜틸기 또는 이들로 치환된 알킬기 등)이어도 된다.The structure of the (per) fluoroalkyl group is not particularly limited. That is, the (per) fluoroalkyl group is linear (e.g., -CF 2 CF 3 , -CH 2 (CF 2 ) 4 H, -CH 2 (CF 2 ) 8 CF 3 , -CH 2 CH 2 (CF 2 ) may be either 4 H, etc.), a branch structure (e. g., CH (CF 3) 2, CH 2 CF (CF 3) 2, CH (CH 3) CF 2 CF 3, CH (CH 3) (CF 2) 5 CF 2 H or the like) or an alicyclic structure (preferably a 5- or 6-membered ring such as a perfluorocyclohexyl group, a perfluorocyclopentyl group, or an alkyl group substituted therewith).
(퍼)플루오로폴리에테르기는 에테르 결합을 지니는 (퍼)플루오로알킬기며, 그 구조는 특별히 한정되지 않는다. 즉, (퍼)플루오로폴리에테르기로서는 예를 들어, -CH2OCH2CF2CF3, -CH2CH2OCH2C4F8H, -CH2CH2OCH2CH2C8F17, -CH2CH2OCF2CF2OCF2CF2H, 불소 원자를 5개 이상 지니는 탄소수 4 내지 20의 플루오로사이클로알킬기 등을 들 수 있다. 또한, 퍼플루오로폴리에테르기로서는 예를 들어, -(CF2)xO(CF2CF2O)y, -[CF(CF3)CF2O]x-[CF2(CF3)], (CF2CF2CF2O)x, (CF2CF2O)x 등을 들 수 있다. 여기서, x, y는 임의의 자연수이다.The (per) fluoropolyether group is a (per) fluoroalkyl group having an ether bond, and the structure thereof is not particularly limited. That is, as the (per) fluoropolyether group, for example, -CH 2 OCH 2 CF 2 CF 3 , -CH 2 CH 2 OCH 2 C 4 F 8 H, -CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 C 8 F 17 , —CH 2 CH 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 H, and a fluorocycloalkyl group having 4 to 20 carbon atoms having 5 or more fluorine atoms. As the perfluoropolyether group, for example,-(CF 2 ) x O (CF 2 CF 2 O) y ,-[CF (CF 3 ) CF 2 O] x- [CF 2 (CF 3 )] , (CF 2 CF 2 CF 2 O) x , (CF 2 CF 2 O) x and the like. Here, x and y are arbitrary natural numbers.
연결기는 특별히 한정되는 것이 아니지만, 예를 들어, 메틸렌기, 페닐렌기, 알킬렌기, 아릴렌기, 헤테로알킬렌기, 또는 이들의 조합된 연결기를 들 수 있다. 이들 연결기는 더욱, 카보닐기, 카보닐옥시기, 카보닐이미노기, 설폰아마이드기 등이나 이들의 조합된 작용기를 지녀도 된다. 광중합성 작용기로서는 아크릴로일기 및 메타크릴로일기 등을 들 수 있다.The linking group is not particularly limited, and examples thereof include a methylene group, a phenylene group, an alkylene group, an arylene group, a heteroalkylene group, or a combination thereof. These linking groups may further have a carbonyl group, a carbonyloxy group, a carbonylimino group, a sulfonamide group or the like or a combination of these functional groups. Acryloyl group, methacryloyl group, etc. are mentioned as a photopolymerizable functional group.
광중합성 불소 폴리머(41)의 중량평균분자량(Mw)은 후술하는 열중합성 불소 폴리머(42)의 중량평균분자량(Mw)보다도 작으며, 바람직하게는 10000g/mol 미만이다. 또, 광중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량(Mw)의 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 3000g/mol이상으로 된다. 예를 들면, 광중합성 불소 폴리머의 Mw는 3000 내지 8000g/mol이다. 또한, 광중합성 불소 폴리머(41)의 올레산 전락각(sliding angle of oleic acid)은 수지막(10)에 요구되는 방오성, 미끄러짐성에 따라서 선택되지만, 예를 들어 10° 이하가 된다. 올레산 전락각은 예를 들어 전자동접촉각계 DM700(쿄와계면과학주식회사 제품)에 의해 측정된다.The weight average molecular weight (Mw) of the
열중합성 불소 폴리머(42)는 열중합성 작용기를 지니는 불소 폴리머이며, 이하의 화학식 2로 표시된다.The thermally
[화학식 2](2)
화학식 2 중, Rf2는 (퍼)플루오로알킬기 또는 (퍼)플루오로폴리에테르기, W2는 연결기, X는 열중합성 작용기이며, 예를 들어 탄소수 1 내지 4의 알콕시기, 실란올기, 할로겐 또는 수소이다. n은 1 내지 3의 정수를 나타낸다. 열중합성 작용기는, 전술한 수소결합 형성기를 포함하는 개념이다.In formula (2), Rf2 is a (per) fluoroalkyl group or a (per) fluoropolyether group, W2 is a linking group, X is a thermopolymerizable functional group, for example, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, silanol group, halogen or hydrogen to be. n represents the integer of 1-3. The thermopolymerizable functional group is a concept including the above-mentioned hydrogen bond former.
(퍼)플루오로알킬기, (퍼)플루오로폴리에테르기 및 연결기의 구조는 광중합성 불소 폴리머와 마찬가지이다. 열중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량(Mw)은 광중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량(Mw)보다도 크고, 바람직하게는 10000g/mol이상이다. 한편, 열중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량(Mw)의 상한치는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 50000g/mol 이하가 된다. 또한, 열중합성 불소 폴리머(41)의 올레산 전락각은 수지막(10)에 요구되는 방오성, 미끄러짐성에 따라서 선택되지만, 예를 들어 10° 이하가 된다.The structures of the (per) fluoroalkyl group, the (per) fluoropolyether group and the linking group are the same as those of the photopolymerizable fluoropolymer. The weight average molecular weight (Mw) of the thermopolymerizable fluoropolymer is larger than the weight average molecular weight (Mw) of the photopolymerizable fluoropolymer, preferably 10000 g / mol or more. On the other hand, the upper limit of the weight average molecular weight (Mw) of the thermopolymerizable fluoropolymer is not particularly limited, but is, for example, 50000 g / mol or less. In addition, although the oleic acid fall angle of the
이와 같이, 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)는 기본골격으로서 불소 폴리머 부분을 지니므로, 이 불소 폴리머 부분과 결착제 수지(30)의 수소결합 형성기가 서로 반발한다. 이에 의해, 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)는 효과적으로 블리드 아웃된다(즉, 저굴절률층(10a)의 표면에 편재한다).Thus, since the
그리고, 광중합성 불소 폴리머(41)는 저굴절률층(10a)의 표면에 분포된 중공 실리카 입자(20) 및 결착제 수지(30)의 광중합성 작용기와 결합하고, 열중합성 불소 폴리머(42)는 저굴절률층(10a)의 표면에 분포된 중공 실리카 입자(20) 및 결착제 수지(30)의 열중합성 작용기와 결합한다. 이와 같이, 본 실시형태에서는 저굴절률층(10a)의 표면에 배치된 중공 실리카 입자(20) 및 결착제 수지(30)는 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)로 보호된다.The
또한, 종래에는 첨가제로서 광중합성 폴리머만이 사용되고 있었다. 따라서, 종래의 저굴절률층에서는 표면에 배치된 중공 실리카 입자의 수산기 부분이 노출되어 있었다. 이 때문에, 저굴절률층의 방오성, 미끄러짐성이 현저하게 저하된다고 하는 문제가 있었다.In addition, conventionally, only a photopolymerizable polymer was used as an additive. Therefore, in the conventional low refractive index layer, the hydroxyl part of the hollow silica particle arrange | positioned at the surface was exposed. For this reason, there existed a problem that the antifouling property and slipperiness | lubricacy of a low refractive index layer fell remarkably.
이에 대하여, 본 실시형태에서는 저굴절률층(10a)의 표면에 배치된 중공 실리카 입자(20)는 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)로 보호된다. 즉, 중공 실리카 입자(20)의 수산기도 열중합성 불소 폴리머(42)로 보호된다. 따라서, 본 실시형태에서는 저굴절률층(10a)의 표면을 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)로 균일하게 보호할 수 있으므로, 방오성, 미끄러짐성이 향상된다.In contrast, in the present embodiment, the
또한, 열중합성 불소 폴리머(42)의 중량평균분자량(Mw)은, 광중합성 불소 폴리머(41)의 중량평균분자량(Mw)보다도 크다. 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)의 중량평균 분자량(Mw)이 이와 같이 설정되는 것은 이하의 이유에 연유한다. 즉, 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)는 중량평균분자량(Mw)이 클수록 표면장력이 작아지므로(즉, 방오성, 미끄러짐성, 블리드 아웃성이 향상된다) 바람직하다.In addition, the weight average molecular weight (Mw) of the
그러나, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기는 극성이 크므로, 불소 폴리머의 중량평균분자량(Mw)이 지나치게 크면, 불소 폴리머에 이들 작용기를 도입하기 어렵게 된다. 즉, 광중합성 불소 폴리머(41)가 제조되기 어렵게 된다. 또한, 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)는 중량평균분자량(Mw)이 지나치게 크면, 수지막(10)의 제조 시에 용매에 용해되기 어려워진다(상세하게는, 결착제용 모노머와의 상용성이 저하된다).However, since the acryloyl group and the methacryloyl group are large in polarity, when the weight average molecular weight (Mw) of the fluoropolymer is too large, it is difficult to introduce these functional groups into the fluoropolymer. That is, the
그래서, 광중합성 불소 폴리머(41)의 중량평균분자량(Mw)을 상기한 바와 같이 설정하였다. 이에 의해, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기가 도입되는 불소 폴리머의 중량평균분자량(Mw)을 작게 할 수 있으므로, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기를 불소 폴리머에 용이하게 도입할 수 있다.Thus, the weight average molecular weight (Mw) of the
또한, 광중합성 불소 폴리머(41)는 열중합성 불소 폴리머(42)에 대하여 상용화제의 역할을 하게 된다. 즉, 열중합성 불소 폴리머(42)는 중량평균분자량(Mw)이 작은 광중합성 불소 폴리머(41)와 함께 용매에 투입됨으로써, 용매에 용이하게 용해되게 된다. 즉, 본 실시형태에서는 열중합성 불소 폴리머(42)의 중량평균분자량(Mw)을 크게 함으로써, 첨가제(40) 전체의 중량평균분자량(Mw)을 크게 하는 한편, 광중합성 불소 폴리머(41)의 중량평균분자량(Mw)을 작게 함으로써, 첨가제(40)를용매에 용해시키기 쉽게 하고 있다.In addition, the
또, 첨가제(40)의 함유율(중공 실리카 입자(20), 결착제 수지(30), 첨가제(40) 및 광개시제의 총질량에 대한 질량%)은 1.5질량% 이상 7질량% 이하가 된다. 바람직하게는 2.0질량% 이상 7.0질량% 이하가 된다. 여기서, 첨가제(40)의 함유율은 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)의 함유율의 합계치가 된다.Moreover, the content rate (mass% with respect to the gross mass of the
또한, 광중합성 불소 폴리머(41)의 함유율(중공 실리카 입자(20), 결착제 수지(30), 첨가제(40) 및 광개시제의 총질량에 대한 질량%)은, 1.5질량% 이상이 된다. 바람직하게는 1.8질량% 이상 6.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 1.8질량% 이상 4.0질량% 이하가 된다. 열중합성 불소 폴리머(42)는 임의의 성분이며, 첨가제(40)에는 열중합성 불소 폴리머(42)를 포함하고 있지 않아도 된다. 한편, 광중합성 불소 폴리머(41)는 첨가제(40)의 필수적인 구성이 된다. 본 발명자가 첨가제(40)에 대해서 검토한 바, 광중합성 불소 폴리머(41)가 첨가제(40)에 포함되지 않을 경우, 30nm 내지 65nm의 고저차를 지니는 해도 구조가 형성되지 않는 것이 판명되었다. 따라서, 광중합성 불소 폴리머(41)는 첨가제(40)의 필수적인 구성이 된다.Moreover, the content rate (mass% with respect to the gross mass of the
또한, 열중합성 불소 폴리머(42)의 함유율과 광중합성 불소 폴리머(41)의 함유율의 비는 0.43 미만이 된다. 예를 들면 0.25 미만이 될 수 있고, 예를 들면 0.11 내지 0.33이 된다. 후술하는 바와 같이, 이들 조건이 충족될 경우에, 30nm 내지 65nm의 고저차를 지니는 해도 구조가 형성되고, 나아가서는 수지막(10)의 특성이 양호해진다. 한편, 본 발명자가 첨가제(40)에 대해서 검토한 바, 첨가제(40)가 불소 폴리머가 아닐 경우(예를 들어 실리콘계의 폴리머가 될 경우), 저굴절률층(10a)에 해도 구조가 형성되지 않는 것이 밝혀졌다. 따라서, 첨가제(40)가 불소 폴리머인 것은, 저굴절률층(10a)에 해도 구조를 형성한다는 점에서도 중요한 구성이 된다.In addition, the ratio of the content rate of the
광개시제는 광중합을 개시시키기 위한 재료이며, 그 종류는 불문한다. 즉, 본 실시형태에서는, 모든 광개시제를 사용할 수 있다. 단, 광개시제는 산소저해를 받기 어렵고, 표면경화성이 좋은 것이 바람직하다. The photoinitiator is a material for initiating photopolymerization, and any kind thereof. That is, in the present embodiment, all the photoinitiators can be used. However, it is preferable that photoinitiator is less likely to receive oxygen inhibition and has good surface hardenability.
광개시제의 함유율(중공 실리카 입자(20), 결착제 수지(30), 첨가제(40) 및 광개시제의 총질량에 대한 질량%)은 2 내지 5질량%가 된다. 상기 범위에서, 막 강도를 향상시키는 효과가 있을 수 있다.The content rate of the photoinitiator (mass% with respect to the total mass of the
본 실시형태에서는 수지막(10)의 재료가 전술한 각 재료가 되고, 또한, 각 재료의 함유비가 전술한 범위가 됨으로써, 저굴절률층(10a)의 표면에 해도 구조가 형성되어 있다. 구체적으로는, 저굴절률층(10a)에는 층 두께가 서로 다른 볼록부(10b) 및 오목부(10c)가 형성되어 있다. 볼록부(10b)의 층 두께는 오목부(10c)의 층 두께보다도 크다. 여기에서, 볼록부(10b)의 층 두께는 볼록부(10b)의 표면(해도 구조가 형성되는 면)으로부터 이면(수지막(10)이 코팅되는 기판 등에 접하는 면)까지의 거리이다. 마찬가지로, 오목부(10c)의 층 두께는 오목부(10c)의 표면(해도 구조가 형성되는 면)으로부터 이면(수지막(10)이 코팅되는 기판 등에 접하는 면)까지의 거리이다.In this embodiment, the material of the
그리고, 예를 들어 볼록부(10b)가 섬 부분, 오목부(10c)가 바다 부분이 된다. 물론, 볼록부(10b)가 바다 부분, 오목부(10c)가 섬 부분이어도 된다. 따라서, 본 실시형태에서는, 저굴절률층(10a)이 코팅되는 기판이 수평이더라도, 저굴절률층(10a)의 표면에는 해도 구조가 형성된다. 볼록부(10b) 및 오목부(10c)의 층 두께의 차이에 의해, 저굴절률층(10a)의 표면에 요철, 즉 해도 구조가 형성되기 때문이다.For example, the
볼록부(10b)와 오목부(10c)의 고저차(h), 즉 볼록부(10b)의 상단부(10b')로부터 오목부(10c)의 하단부(10c')까지의 거리는, 30nm 내지 65nm가 된다. 또한, 저굴절률층(10a)의 표면상의 각 점의 기울기와, 면 방향(저굴절률층(10a)의 두께 방향에 수직인 방향)이 이루는 각도는 소정 범위 내(예를 들어 ±30도 이내)의 값이 된다. 여기서, 면 방향으로부터 저굴절률층(10a)의 표면을 향하는 방향을 정방향으로 한다. 따라서, 저굴절률층(10a)의 요철 형상은 완만한 형상으로 되어 있다. 또, 첨가제(40)는, 볼록부(10b) 및 오목부(10c)의 표면에 배치되어 있다.The height difference h between the
여기서, 고저차(h)가 30nm보다 작으면 저굴절률층(10a)의 표면이 평면에 가깝게 되므로, 후술하는 효과가 발휘되기 어려워진다. 한편, 고저차(h)가 65nm보다 크면, 요철 형상이 가파르게 되므로, 수지막(10)의 표면에 부착된 다른 물체(예를 들어 지문)가 닦아내기 어려워진다. 그리고, 요철 형상의 가파름과 다른 물체의 닦아냄 용이성의 상관 관계에 대해서는 후술한다.Here, when the height difference h is smaller than 30 nm, the surface of the low
또한, 저굴절률층(10a)의 표면에 해도 구조가 형성되어 있는 것은 예를 들어 주사형 전자현미경(SEM) 또는 형상측정 레이저 현미경에 의한 관찰에 의해 확인할 수 있다. 도 2는 본 실시형태에 따른 수지막(10)의 형상측정 레이저 현미경에 의한 표면사진이다(배율×50). 여기서, 형상측정 레이저 현미경은, 레이저를 이용해서 대상물의 비접촉 3차원 측정을 행함으로써, 관찰 시야 전역의 3차원 데이터를 취득하는 것이다. 형상측정 레이저 현미경으로서는, KEYENCE JAPAN사 제품인 VK-9500을 들 수 있다. 물론, 형상측정 레이저 현미경은 이 예에 한정되지 않는다.In addition, the formation of the island-in-the-sea structure on the surface of the low
또한, 고저차(h)는 형상측정 레이저 현미경에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는, 서로 인접하는 볼록부(10b)와 오목부(10c)의 조(組)(측정포인트)를 3차원 데이터로 소정 수(예를 들어 5) 취득하여, 이들 고저차를 산출한다. 그리고, 산출된 고저차의 산술평균을 저굴절률층(10a)의 고저차(h)로 한다. 한편, 저굴절률층(10a)의 표면에는 첨가제(40)인 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)가 블리드 아웃되어 있으므로, 형상측정 레이저 현미경은, 실질적으로는, 첨가제(40)로 이루어지는 층(이하, 보호층이라고도 지칭한다)(50)의 요철 형상을 측정하게 된다. 즉, 형상측정 레이저 현미경은, 보호층(50)의 볼록부(51)와 오목부(52)와의 고저차를 측정하는 것이 된다. 여기서, 보호층(50)의 볼록부(51)는 저굴절률층(10a)의 볼록부(10b) 상에 형성되고, 보호층(50)의 오목부(52)는 저굴절률층(10a)의 오목부(10c) 상에 형성된다.In addition, the height difference h can be measured by a shape-measuring laser microscope. Specifically, a predetermined number (for example, 5) of three-dimensional data is obtained by acquiring the roughness (measurement point) of the
그러나, 보호층(50)은 저굴절률층(10a)의 요철 형상을 따라서 형성되므로, 보호층(50)의 요철 형상은 저굴절률층(10a)의 요철 형상과 대략 동일하게 된다. 즉, 보호층(50)의 고저차는 저굴절률층(10a)의 고저차(h)와 대략 동일하게 된다. 따라서, 형상 측정 현미경은 저굴절률층(10a)의 고저차(h)를 측정할 수 있다.However, since the
또한, 저굴절률층(10a)의 표면상의 각 점의 기울기와, 면 방향이 이루는 각도도, 마찬가지로 형상 측정 현미경에 의해 측정할 수 있다. 구체적으로는, 전술한 3차원 데이터로 해당 각도를 측정할 수 있다.In addition, the inclination of each point on the surface of the low
수지막(10)은 상기 구성, 특히 해도 구조를 지니는 것에 의해, 이하의 특징을 지닌다. 첫째, 다른 물체(예를 들어 지문 등의 기름때, 천, 예리한 물체 등)는 보호층(50)의 볼록부(51)에만 접촉할 수 있으므로, 다른 물체와 보호층(50)과의 접촉 면적이 저하된다. 또, 보호층(50)은 불소 폴리머로 형성되어 있다. 따라서, 다른 물체와 보호층(50)의 사이의 마찰력이 현저하게 저하된다. 이에 의해, 수지막(10)에 다른 물체가 부착되기 어려워진다. 또한, 수지막(10)에 다른 물체가 부착되어도, 다른 물체를 용이하게 닦아낼 수 있다. 또, 다른 물체가 보호층(50)의 표면에서 미끄러지기 쉬워지므로, 다른 물체가 보호층(50)에 흠집을 내기 어려워진다. 따라서, 수지막(10)의 미끄러짐성, 방오성 및 내스크래치성이 향상된다. 한편, 마찰력이 저하하면, 접촉각이 증대하므로, 접촉각을 측정함으로써 실질적으로 마찰력을 측정할 수 있다.The
둘째, 저굴절률층(10a)의 표면적이 증대하므로, 블리드 아웃되는 첨가제(40)의 양도 많아진다. 그 결과, 수지막(10)의 마찰력이 저하되므로, 수지막(10)의 방오성, 미끄러짐성, 내스크래치성이 향상한다.Second, since the surface area of the low
셋째, 다른 물체와 보호층(50)의 오목부(52)의 사이에는 공극이 형성된다. 즉, 다른 물체는 오목부(52) 상에서 뜬 상태가 된다. 그리고, 이 공극에는 공기가 존재하고, 공기의 표면장력은 이론상 0이 된다. 따라서, 이 점에서도, 다른 물체와 수지막(10)의 사이의 마찰력이 저하한다.Third, a gap is formed between the other object and the
또한, 보호층(50)의 요철 형상은 완만한 형상으로 되어 있으므로, 다른 물체를 용이하고도 확실하게 닦아낼 수 있다. 즉, 보호층(50)의 볼록부(51)에 부착된 다른 물체(예를 들어 지문)를 닦아내었을 때에, 다른 물체가 오목부(52)에 들어갈 가능성이 있다. 그러나, 보호층(50)의 요철 형상은 완만하므로, 닦아내기용 천의 섬모가 용이하게 오목부(52) 안으로 들어갈 수 있고, 나아가서는 오목부(52) 내의 다른 물체도 용이하게 닦아낼 수 있다.Moreover, since the uneven | corrugated shape of the
이에 비하여, 광 레지스트 등의 분야에서는, 예를 들어 모스아이(moth-eye)형 필름과 같이, 요철 형상이 가파른 형상으로 되어 있는 필름이 알려져 있다. 모스아이형 필름에서는, 접촉각을 향상시키기 위해서, 볼록부가 면 방향에 대해서 거의 수직으로 솟아올라 있고, 또한, 볼록부와 오목부의 고저차도 크게 되어 있다(예를 들어 수백nm). 이 때문에, 다른 물체가 일단 오목부에 들어가버리면, 닦아내기용 천의 섬모는 오목부에 들어가기 어려우므로, 오목부 내의 다른 물체를 닦아낼 수 없다.On the other hand, in the field of a photoresist etc., the film in which the uneven | corrugated shape is steep like a moth-eye type film is known, for example. In the moth-eye type film, in order to improve a contact angle, a convex part rises substantially perpendicularly to a plane direction, and the height difference of a convex part and a concave part becomes large (for example, several hundred nm). For this reason, once another object enters a recessed part, since the cilia of the cloth for wiping are hard to enter a recessed part, other objects in a recessed part cannot be wiped off.
수지막은 두께가 60 내지 150nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 방지 필름 용도로 사용될 수 있다.The resin film may have a thickness of 60 to 150 nm. In the above range, it can be used for the antireflection film.
수지막은 25℃에서 증류수에 대한 물 접촉각이 105 내지 120 °가 될 수 있다. 상기 범위에서, 방오성 효과가 있을 수 있다.The resin film may have a water contact angle with respect to distilled water at 25 ° C of 105 to 120 °. In the above range, there may be an antifouling effect.
수지막은 반사 방지 필름 용도로 사용될 수 있다. 구체적으로, 수지막은 편광자, 편광자의 상부에 형성된 제1광학필름, 편광자의 하부에 형성된 제2광학필름을 포함하는 편광판에 있어서, 제1광학필름의 상부 즉, 편광판의 최상부에 코팅되어, 반사 방지 필름 역할을 할 수 있다. 제1광학필름, 제2광학필름은 보호필름 또는 위상차필름이 될 수 있고, 투명 필름으로서, 구체적으로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀계(COP), 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로스계, 아크릴계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알콜계 필름 등이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다.The resin film can be used for an antireflection film application. Specifically, in the polarizing plate comprising a polarizer, a first optical film formed on the polarizer, a second optical film formed on the lower part of the polarizer, the resin film is coated on the upper part of the first optical film, that is, the top of the polarizing plate, to prevent reflection Can act as a film. The first optical film and the second optical film may be a protective film or a retardation film. Specific examples of the transparent film include polyester-based, cyclic polyolefin-based (COP), triacetyl Cellulose, acrylic, polycarbonate, polyether sulfone, polysulfone, polyamide, polyimide, polyarylate, and polyvinyl alcohol films, including cellulose (TAC) It does not.
<2. 수지막(10)의 제조 방법><2. Method of Manufacturing Resin Film (10)
다음으로, 수지막(10)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 우선, 중공 실리카 입자(20)와, 광개시제와, 결착제용 모노머와, 첨가제(40)를 용매에 투입하고, 교반함으로써, 코팅액을 생성한다. 용매의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 비점 110? 이상의 케톤계 용매가 적절하게 사용된다. 이 용매는, 각 재료를 안정적으로 용해시킬 수 있고, 또한, 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)를 용이하게 블리드 아웃시킬 수 있기 때문이다. 이어서, 코팅액을 임의의 기판에 도포(도공), 건조시킴으로써, 도공층을 형성한다. 기판은 유리 또는 실리콘 등의 플라스틱 소재의 기판이 될 수도 있고 또는 광학필름이 될 수 있다. 기판이 광학필름인 경우, 수지막이 형성된 광학필름을 얻을 수 있으며, 이를 편광자에 접착시킬 경우 수지막을 포함하는 편광판을 제조할 수도 있다. 수지막이 형성된 광학필름은 상술한 편광판에 사용되는 편광자를 위한 보호필름 또는 위상차필름 역할과 함께 반사 방지 효과도 제공할 수 있다. 또, 도포 방법은 특별히 문제되지 않고, 공지의 방법이 임의로 적용된다. 이때, 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)는, 결착제용 모노머로부터의 반발력에 의해서 블리드 아웃되고, 도공층의 표면에 편재한다. 다음으로, 각 중합 반응을 개시시킨다. 이에 의해, 결착제 수지(30)가 형성되는 한편, 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)는 도공층의 표면에 배치된 중공 실리카 입자(20) 및 결착제 수지(30)에 결합한다. 이것에 의해, 수지막(10)이 형성된다.Next, a method of manufacturing the
이와 같이, 결착제용 모노머가 광중합성 불소 폴리머(41) 및 열중합성 불소 폴리머(42)를 효과적으로 블리드 아웃시킬 수 있으므로, 본 실시형태에 따른 수지막(10)은, 매우 간단한 과정으로 제조된다. 또한, 저굴절률층(10a)의 표면에 첨가제(40)가 편재하기 때문에, 저굴절률층(10a)의 표면에 별도로 방오시트 등을 첩부할 필요가 없다.In this way, the binder monomer can effectively bleed out the
<3. 편광판><3. Polarizer>
다음으로, 편광판에 대해 설명한다. 편광판은 수지막을 포함할 수 있는데, 그 결과, 반사 방지 효과와 함께 방오성, 미끄러짐성, 내스크래치성 및 막 강도 향상 효과를 편광판에 제공할 수 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명 일 실시예에 따른 편광판(100)은 편광자(110), 편광자(110)의 상부에 형성된 제1광학필름(120), 편광자(110)의 하부에 형성된 제2광학필름(130), 제1광학필름(120)의 상부에 형성된 수지막(140)을 포함하고, 수지막(140)은 본 발명 일 실시예에 따른 수지막을 포함할 수 있다.Next, the polarizing plate will be described. The polarizing plate may include a resin film. As a result, the antireflection effect, the slipperiness, the scratch resistance, and the film strength improvement effect can be provided to the polarizing plate. 3, a
편광자(110)는 폴리비닐알코올계 수지로 된 필름으로부터 제조될 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지로는 폴리비닐알코올, 폴리비닐포르말, 폴리비닐아세탈 또는 에틸렌 초산 비닐 공중합체의 검화물 등을 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지로 된 필름의 검화도는 99mol% 이상, 바람직하게는 99-99.5mol%, 중합도는 2000 이상, 바람직하게는 2000-2500, 두께는 10㎛-200㎛가 될 수 있다. 편광자(110)는 폴리비닐알코올계 수지로 된 필름에 요오드를 염착시키고, 연신하여 제조될 수 있다. 연신비는 2.0-6.0이 될 수 있다. 연신 후, 붕산 용액과 요오드화 칼륨 수용액의 침지 과정에 의한 색 보정 단계를 거칠 수도 있다. 편광자(110)의 두께는 10㎛-200㎛가 될 수 있고, 상기 범위에서 디스플레이 장치에 사용할 수 있다.The
제1광학필름(120), 제2광학필름(130)은 보호필름 또는 위상차필름으로서, 상술한 투명 필름으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1광학필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름이 될 수 있고, 제2광학필름은 고리형 폴리올레핀계(COP) 필름이 될 수 있다. 제1광학필름(120), 제2광학필름(130)은 두께가 10 내지 200㎛ 가 될 수 있고, 상기 범위에서 디스플레이 장치에 사용할 수 있다. 또한, 도 3에서 제1광학필름(120)과 제2광학필름(130)은 편광자(110)의 바로 위에 형성된 경우를 도시하였으나, 도 3에서 도시되지 않았지만, 제1광학필름(120)과 제2광학필름(130)은 편광판용 접착제 조성물에 의해 각각 편광자(110)의 상부, 하부에 형성될 수 있다. 또한, 도 3에서 도시되지 않았지만, 제2광학필름은 편광판용 점착제에 의해 디스플레이 패널, 유기발광소자 상에 형성될 수 있다. The first optical film 120 and the second
수지막(140)은 본 발명 실시예들에 의한 수지막으로 형성될 수 있고, 편광판 중 최상부에 형성되어 반사 방지 효과를 구현할 수 있다. 또한, 도 3에서 수지막(140)은 제1광학필름(120)의 바로 위에 형성된 경우를 도시하였으나, 도 3에서 도시되지 않았지만, 수지막과 제1광학필름 사이에 기능성 층 또는 임의의 광학필름이 더 개재될 수도 있다.The
편광판은 통상의 방법으로 제조할 수 있다. 구체적으로, 상술한 방법으로 편광자를 제조하고, 제1광학필름의 일면에 수지막을 코팅하고, 편광자의 상부에 수지막과 대향하는 면으로 제1광학필름을 접착하고, 편광자의 하부에 제2광학필름을 접착시켜 제조할 수 있다.The polarizing plate can be produced by a conventional method. Specifically, a polarizer is manufactured by the above-described method, a resin film is coated on one surface of the first optical film, a first optical film is bonded to the upper surface of the polarizer with a surface facing the resin film, And then adhering the film.
<4. 디스플레이 장치><4. Display device>
다음으로, 디스플레이 장치에 대해 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 디스플레이 장치는 수지막, 또는 수지막을 포함하는 편광판을 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 액정디스플레이 장치, 유기발광소자디스플레이 장치 등이 될 수 있다.Next, the display device will be described. The display device according to an embodiment of the present invention may include a resin film, or a polarizing plate including a resin film. The display device may be a liquid crystal display device, an organic light emitting diode display device, or the like.
실시예Example
(실시예 1)(Example 1)
다음으로, 본 실시형태의 실시예에 대해서 설명한다. 실시예 1에서는, 이하의 제법에 의해 수지막(10)을 제조하였다.Next, an embodiment of the present embodiment will be described. In Example 1, the
결착제용 모노머로서 55질량%(질량부)의 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트(신나카무라화학사(Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.) A-TMM-3LMN), 40질량%의 중공 실리카 입자(닛키촉매화성(日揮觸媒化成) 스루리어 4320), 첨가제로서 1.8질량%의 광중합성 퍼플루오로폴리에테르(PFPE)(신에츠화학공업(信越化學工業) KY-1203) 및 0.2질량%의 열중합성 PFPE(신에츠화학공업 KY-108), 3질량%의 광개시제(BASF JAPAN 이르가큐어 184)를 준비하였다. 그리고, 이들 재료를 8000질량%의 메틸아이소뷰틸케톤(MIBK)에 투입하여, 교반함으로써, 코팅액을 작성하였다.55 mass% (mass part) pentaerythritol triacrylate (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.) A-TMM-3LMN) as a monomer for a binder, 40 mass% hollow silica particles (Nikki catalyst property) Thru 4320), 1.8% by mass of photopolymerizable perfluoropolyether (PFPE) (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KY-1203) and 0.2% by mass of thermopolymerizable PFPE (Shin-Etsu) Chemical industry KY-108) and 3 mass% photoinitiator (BASF JAPAN Irgacure 184) were prepared. And these materials were put into 8000 mass% methyl isobutyl ketone (MIBK), and it stirred, and created the coating liquid.
여기서, 중공 실리카 입자의 입도는 50nm 내지 60nm의 범위 내의 값이었다. 따라서, 평균 입경도 해당 범위 내의 값이 된다. 또한, 중공 실리카 입자의 굴절률은 1.25이었다. 또한, 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트의 표면장력은 39.8dyne/cm이었다. 또, 광중합성 PFPE의 중량평균 분자량(Mw)은 8000g/mol이고, 표면장력은 16.7dyne/cm이었다. 또한, 열중합성 PFPE의 중량평균 분자량(Mw)은 17000g/mol이고, 표면장력은 16.5dyne/cm이었다. 또, 측정은 전술한 장치 또는 시뮬레이션 소프트에 의해 행하여졌다.Here, the particle size of the hollow silica particles was a value within the range of 50 nm to 60 nm. Therefore, the average particle diameter also becomes a value within the corresponding range. The refractive index of the hollow silica particles was 1.25. In addition, the surface tension of pentaerythritol triacrylate was 39.8 dyne / cm. The weight average molecular weight (Mw) of the photopolymerizable PFPE was 8000 g / mol and the surface tension was 16.7 dyne / cm. In addition, the weight average molecular weight (Mw) of the thermopolymerizable PFPE was 17000 g / mol, and the surface tension was 16.5 dyne / cm. In addition, the measurement was performed by the apparatus or simulation software mentioned above.
그 다음에, 코팅액을 PMMA로 이루어지는 기판 상에 도포하고, 90℃에서 약 1분간 건조 처리함으로써, 도공층을 형성하였다. 이어서, 도공층에 질소 분위기화 (산소농도 1000ppm 이하)로 자외선을 5초간 조사(메탈할라이드 램프: 광량 1000mJ/cm2)함으로써 도공층을 경화시켰다. 이에 의해, 수지막을 작성하였다. 수지막의 평균 두께는 약 110nm으로 되었다. 막 두께 측정 방법으로서는, 예를 들어 HORIBA사의 가시분광 엘립소미터 SMART SE 등을 들 수 있다. 여기서, 평균 두께는, 측정값의 최대치와 최소치의 산술평균치로 하였다.Next, the coating liquid was applied onto a substrate made of PMMA, and dried at 90 ° C. for about 1 minute to form a coating layer. Subsequently, the coating layer was cured by irradiating ultraviolet light (metal halide lamp: light quantity 1000mJ / cm 2 ) for 5 seconds with nitrogen atmosphere (oxygen concentration of 1000 ppm or less). Thus, a resin film was formed. The average thickness of the resin film was about 110 nm. As a film thickness measuring method, the visible spectroscopic ellipsometer SMART SE etc. of HORIBA Corporation are mentioned, for example. Here, average thickness was made into the arithmetic mean of the maximum value and minimum value of a measured value.
(실시예 2 내지 12, 비교예 1 내지 13)(Examples 2 to 12, Comparative Examples 1 to 13)
각 재료의 함유율, 첨가제의 종류 및 결착제용 모노머의 종류를 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 처리를 행함으로써, 실시예 2 내지 12 및 비교예 1 내지 13에 따른 수지막을 작성하였다. 여기서, 각 재료의 함유율, 첨가제의 종류 및 결착제용 모노머의 종류를 표 1에 정리하여 나타낸다.Except having changed the content rate of each material, the kind of additive, and the kind of binder monomer, the resin film which concerns on Examples 2-12 and Comparative Examples 1-13 was created by performing the process similar to Example 1. Here, the content rate of each material, the kind of additive, and the kind of binder monomer are put together in Table 1, and are shown.
<표 1><Table 1>
표 1중, ※1은 수소결합 형성기(구체적으로는 수산기)를 지니지 않는 결착제용 모노머, 즉 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트(표면장력 38.9dyne/cm)를 나타낸다. ※2는 수산기를 지니지 않는 결착제용 모노머, 즉 아이소사이아누레이트 트라이아크릴레이트(표면장력 38.8 dyne/cm)를 나타낸다. ※3은 수산기를 지니지 않는 결착제용 모노머, 즉 다이펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(표면장력 40.1dyne/cm)을 나타낸다. ※4는 수산기를 지니는 결착제용 모노머, 즉 아이소사이아누레이트 다이아크릴레이트(표면장력 40.2dyne/cm)를 나타낸다.In Table 1, * 1 shows the monomer for a binder which does not have a hydrogen bond former (specifically, a hydroxyl group), ie, pentaerythritol tetraacrylate (surface tension 38.9 dyne / cm). * 2 represents the monomer for a binder which does not have a hydroxyl group, ie isocyanurate triacrylate (surface tension 38.8 dyne / cm). * 3 represents the monomer for a binder which does not have a hydroxyl group, ie, dipentaerythritol hexaacrylate (surface tension 40.1 dyne / cm). * 4 represents the monomer for a binder which has a hydroxyl group, ie, isocyanurate diacrylate (surface tension 40.2 dyne / cm).
※5는 광중합성 실리콘 폴리머(신에츠화학공업 X-22-164E. 표면장력 19.1dyne/cm. MW는 약 12000g/mol)을 나타낸다. ※6은 광중합성 불소 폴리머(다이킨공업(ダイキン工業) 오프쯔루(オプツ-ル) DAC. 표면장력 16.9dyne/cm. MW는 약 8000g/mol)를 나타낸다. ※7은 열중합성 불소 폴리머(신에츠화학공업 KY-164. 표면장력 16.1dyne/cm. MW는 약 18000g/mol)를 나타낸다.* 5 represents a photopolymerizable silicone polymer (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. X-22-164E. Surface tension 19.1 dyne / cm. MW is about 12000 g / mol). * 6 represents a photopolymerizable fluoropolymer (Daikin Industries Co., Ltd. Otsuru DAC. Surface tension of 16.9 dyne / cm. MW is about 8000 g / mol). * 7 is a thermopolymerizable fluoropolymer (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KY-164. Surface tension of 16.1 dyne / cm. MW is about 18000 g / mol).
※8은 에톡시화(n=6)트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트(표면장력 38.9dyne/cm)를 나타내고, ※9은, 프로폭시화(n=6)트라이메틸올프로판 트라이아크릴레이트(표면장력 34.1dyne/cm)를 나타낸다. 또한, 무인은 실시예 1과 동일한 재료를 나타낸다.※ 8 shows ethoxylated (n = 6) trimethylolpropane triacrylate (surface tension 38.9 dyne / cm), ※ 9 is propoxylated (n = 6) trimethylolpropane triacrylate (surface tension) 34.1 dyne / cm). In addition, unattended shows the same material as Example 1.
(시험)(exam)
다음으로, 각 실시예 및 비교예에 따른 수지막에 대해서, 이하의 시험을 행하였다.Next, the following tests were done about the resin film which concerns on each Example and a comparative example.
(고무지우개 문지르기 시험)(Rubber eraser rub test)
수지막을 코팅한 기판의 표면을 수직방향(상하방향)으로 500g/cm2의 하중을 가하면서 고무지우개로 100회 왕복의 마모를 행하였다. 고무지우개는, 주식회사 톰보연필사(TOMBOW PENCIL CO., LTD.) 제품인 MONOPE-04A를 사용하였다.The surface of the substrate coated with the resin film was subjected to
(평가)(evaluation)
각 수지막에 대해서, 이하의 평가를 행하였다.The following evaluation was performed about each resin film.
(해도 구조의 유무평가)(Evaluation of island structure)
초기(고무지우개 문지르기 시험을 행하기 전)의 수지막에 해도 구조가 형성되어 있는지의 여부를, 전술한 형상 측정 현미경을 이용해서 판정하였다. 또한, 본 평가에서는, 측정 포인트의 수를 5로 하여 고저차(h)를 측정하고, 고저차(h)가 20nm 이상이 될 경우에, 해도 구조가 형성되어 있다고 판정하였다.Whether the islands-in-the-sea structure was formed in the resin film of the initial stage (before performing the rubber rub rub test) was determined using the shape measurement microscope mentioned above. In addition, in this evaluation, when the height difference h was measured with the number of measurement points as 5, and it was determined that the height difference h became 20 nm or more, it was determined that the island-in-sea structure was formed.
(고저차 평가)(High and low evaluation)
해도 구조가 확인된 수지막에 대해서, 고저차(h)를 측정하였다. 측정에는, 전술한 형상 측정 현미경을 이용하였다. 또한, 측정 포인트의 수는 5로 하였다.The elevation difference (h) was measured about the resin film in which the sea-island structure was confirmed. The shape measurement microscope mentioned above was used for the measurement. In addition, the number of measurement points was made into five.
(완만함 평가)(Slow evaluation)
수지막의 표면상의 각 점의 기울기와 면 방향이 이루는 각도를 측정하였다. 측정에는 전술한 형상 측정 현미경을 이용하였다. 즉, 수지막의 표면으로부터 임의의 영역을 관찰 시야로서 선택하고, 관찰 시야 전역의 3차원 데이터를 취득하였다. 그리고, 3차원 데이터에 기초하여, 수지막의 표면상의 각 점의 기울기와 면 방향이 이루는 각도를 측정하였다.The angle between the inclination of each point on the surface of the resin film and the surface direction was measured. The shape measurement microscope mentioned above was used for the measurement. That is, arbitrary regions were selected as the observation field from the surface of the resin film, and three-dimensional data of the entire observation field was obtained. And based on the three-dimensional data, the angle | corner of the inclination of each point on the surface of a resin film, and surface direction was measured.
(접촉각(contact angle, CA, 단위:°) 평가)(Evaluation of contact angle (CA, unit: °))
전자동접촉각계 DM700(쿄와계면과학주식회사 제품)을 사용하여, 수지막을 코팅한 기판상에 2㎕의 순수를 적하하여 접촉각을 측정하였다. 또한, 이 평가는, 초기(고무지우개 문지르기 시험을 행하기 전)의 수지막, 고무지우개 문지르기 시험 후의 수지막의 양쪽에 대해서 행하여졌다.The contact angle was measured by dropping 2 µl of pure water onto a substrate coated with a resin film using a fully automatic contact angle meter DM700 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). In addition, this evaluation was performed with respect to both the resin film of an initial stage (before performing a rubber eraser rub test), and the resin film after a rubber eraser rub test.
(매직 닦아내기 평가)(Magic wipe evaluation)
수지막을 코팅한 기판의 표면(즉, 수지막의 표면)에 매직 펜(magic pen)으로 약 3cm 선을 그리고, 1분간 방치하였다. 그 후, 킴와이프로 원을 그리듯이 닦아내 었다. 매직 펜은 제브라(ZEBRA)사 제품인 막키(Mckee) 흑색의 가는 것을 사용하고, 킴와이프는 일본제지크레시아사 제품인 킴와이프와이퍼 S-200을 사용하였다. 그 후, 육안으로 닦아낸 후의 남은 것의 유무를 확인하였다. 닦아낸 후 남은 것 없음을 OK라 하고, 닦아낸 후 남은 것 있음을 NG라 하였다.About 3 cm line was drawn with the magic pen on the surface (namely, the surface of the resin film) of the board | substrate which coated the resin film, and left to stand for 1 minute. After that, it was wiped off as a circle with Kimwipe. The Magic Pen uses Mckee black fine powder manufactured by ZEBRA, and the Kim Wipe used Kim Wiper S-200 manufactured by Japan Paper Cresia. Then, the presence or absence of what remained after wiping with the naked eye was confirmed. Nothing left after wiping was called OK, and what remained after wiping was called NG.
(지문부착성 및 닦아내기 평가)(Fingerprint adhesion and wiping evaluation)
수지막을 코팅한 기판의 표면 (즉, 수지막의 표면)에 손끝의 지문을 약 200g 하중으로 되도록 꽉 눌렀다. 그 후, 킴와이프로 원을 20회 그리듯이 닦아내었다. 킴와이프는 일본제지크레시아사 제품인 킴와이프와이퍼 S-200을 사용하였다. 그 후, 지문의 유무를 육안으로 확인하였다. 그 후, 육안으로 닦아낸 후의 남은 것의 유무를 확인하였다. 닦아낸 후의 남은 것 없음을 OK로 하고, 닦아낸 후 남은 것 있음을 NG로 하였다. 그 평가 결과를 표 2에 나타낸다.Fingerprints at the fingertips were pressed to the surface of the substrate coated with the resin film (that is, the surface of the resin film) so as to have a load of about 200 g. After that, I wiped the circle with
<표 2><Table 2>
한편, 실시예에 따른 수지막에서는, 요철 형상이 완만하다는 것이 확인되었다. 즉, 전술한 각도가 형상 측정 현미경의 관찰 시야 전역에서 ±30도 이하였다.On the other hand, in the resin film which concerns on an Example, it was confirmed that uneven | corrugated shape is smooth. That is, the angle mentioned above was ± 30 degrees or less over the entire field of view of the shape measurement microscope.
실시예와 비교예를 비교하면, 비교예는 비교예 6을 제외하고, 본래 해도 구조가 확인되지 않았다. 또, 실시예는, 초기 특성뿐만 아니라, 고무지우개 문지르기 시험 후의 특성도 양호한 결과가 얻어졌다. 한편, 비교예에서는, 접촉각의 초기 특성은 양호하지만, 고무지우개 문지르기 시험 후의 결과는 좋지 않았다. 따라서, 적어도 광중합성 불소 폴리머를 첨가제로 하여 광중합성 불소 폴리머 등과 반발하는 결착제용 모노머를 이용해서 결착제 수지를 형성하고, 또한, 각 재료의 함유율을 전술한 범위로 함으로써, 양호한 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 또한, 실시예 9, 비교예 7에 따르면, 광중합성 불소 폴리머는 본 실시형태의 필수적인 구성이 되지만, 열중합성 불소 폴리머는 임의의 구성이라는 것을 알 수 있다.When comparing an Example and a comparative example, except for the comparative example 6, the comparative example did not identify the original seam structure. Moreover, the Example obtained the favorable result not only the initial characteristic but also the characteristic after a rubber eraser rub test. On the other hand, in the comparative example, although the initial characteristic of a contact angle was favorable, the result after a rubber eraser rub test was not good. Therefore, good properties can be obtained by forming a binder resin using at least a photopolymerizable fluoropolymer as an additive and using a binder monomer that repels the photopolymerizable fluoropolymer and the like, and the content of each material is in the above-described range. It can be seen. Moreover, according to Example 9 and the comparative example 7, it turns out that a photopolymerizable fluoropolymer becomes an essential structure of this embodiment, but a thermopolymerizable fluoropolymer is arbitrary structures.
이상에 의해, 본 실시형태에 따르면, 수지막(10)은 저굴절률층(10a)의 표면에 분포된 중공 실리카 입자에 결합되고, 또한, 결착제 수지(30)와 반발하는 첨가제(40)를 구비한다. 따라서, 첨가제(40)가 결착제 수지(30)에 의한 반발력에 의해 효과적으로 블리드 아웃되므로, 수지막(10)은 첨가제(40)를 저굴절률층(10a)의 표면에 편재시킬 수 있다. 이에 의해, 본 실시형태에서는, 수지막(10)의 방오성, 미끄러짐성, 내스크래치성 및 막 강도를 향상시킬 수 있다.By the above, according to this embodiment, the
또한, 본 실시형태에서는 저굴절률층(10a)의 표면에 해도 구조가 형성되므로, 이 해도 구조에 의해서 수지막(10)의 표면과 다른 물체와의 마찰력을 저감시킬 수 있으며, 나아가서는, 수지막(10)의 방오성, 미끄러짐성 및 내스크래치성을 향상시킬 수 있다.In addition, in this embodiment, since the island-in-the-sea structure is formed in the surface of the low
또, 본 실시형태에서는 각 재료의 함유율을 소정 범위 내의 값으로 하고 있으므로, 저굴절률층에 고저차가 30nm 내지 65nm로 되는 오목부 및 볼록부를 보다 확실하게 형성할 수 있다.Moreover, in this embodiment, since the content rate of each material is made into the value within a predetermined range, the recessed part and convex part whose height difference becomes 30 nm-65 nm can be formed more reliably in a low refractive index layer.
또한, 결착제 수지(30)는, 수소결합 형성기를 지니므로, 첨가제(40)를 효과적으로 블리드 아웃시킬 수 있다.In addition, since the
그리고, 결착제 수지(30)는 수소결합 형성기로서 수산기를 지니므로, 첨가제(40)를 효과적으로 블리드 아웃시킬 수 있다.And since the
또, 열중합성 불소 폴리머(42)의 중량평균분자량은, 광중합성 불소 폴리머(41)의 중량평균 분자량보다도 크다. 따라서, 첨가제(40)는 효과적으로 블리드 아웃될 수 있다. 또한, 광중합성 불소 폴리머(41)가 상용화제로서 기능하므로, 첨가제(40)의 용매에의 용해성이 향상된다.The weight average molecular weight of the
또한, 열중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량은 10000g/mol 이상이며, 광중합성 불소 폴리머의 중량평균분자량은 10000g/mol 미만이므로, 첨가제(40)는, 효과적으로 블리드 아웃될 수 있다. 또한, 광중합성 불소 폴리머(41)가 상용화제로서 기능하므로, 첨가제(40)의 용매에의 용해성이 향상한다.In addition, since the weight average molecular weight of the thermopolymerizable fluoropolymer is 10000 g / mol or more, and the weight average molecular weight of the photopolymerizable fluoropolymer is less than 10000 g / mol, the additive 40 can be effectively bleeded out. In addition, since the
그리고, 수지막(10)은 각 재료가 용해된 코팅액을 도포하고, 중합 반응을 개시시키는 것만으로 작성 가능하므로, 용이하게 작성된다.And since the
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 상세히 설명했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서의 통상의 지식을 지니는 자이면, 특허청구의 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 도달할 수 있다는 것은 명확한 바, 이들도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, referring an accompanying drawing, this invention is not limited to this example. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims. But is to be understood as falling within the technical scope of the invention.
10: 수지막, 10a: 저굴절률층
10b: 볼록부 , 10c: 오목부
20: 중공 실리카 입자, 30: 결착제 수지
40: 첨가제, 41: 광중합성 불소 폴리머
42: 열중합성 불소 폴리머
100: 편광판, 110: 편광자, 120: 제1광학필름, 130: 제2광학필름, 140: 수지막10: resin film, 10a: low refractive index layer
10b: convex portion, 10c: concave portion
20: hollow silica particles, 30: binder resin
40: additive, 41: photopolymerizable fluoropolymer
42: thermopolymerizable fluoropolymer
100: polarizer, 110: polarizer, 120: first optical film, 130: second optical film, 140:
Claims (15)
상기 저굴절률층의 표면에 분포된 중공 실리카 입자에 결합하고, 또한, 상기 결착제 수지보다도 표면장력이 낮은 광중합성 불소 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 수지막.A plurality of hollow silica particles and a binder resin for bonding the hollow silica particles to each other, wherein recesses and protrusions having different layer thicknesses are formed, and the height difference between the recesses and the protrusions is 30 nm to 65 nm. A refractive index layer,
A resin film comprising a photopolymerizable fluoropolymer bonded to hollow silica particles distributed on the surface of the low refractive index layer and having a lower surface tension than the binder resin.
상기 중공 실리카 입자의 함유율은 5질량%보다 크고 50질량%보다 작고,
상기 광중합성 불소 폴리머 및 상기 열중합성 불소 폴리머의 함유율의 합계는 1.5질량% 이상 7질량% 이하이고,
상기 광중합성 불소 폴리머의 함유율은 1.5질량% 이상이며,
상기 열중합성 불소 폴리머의 함유율과 상기 광중합성 불소 폴리머의 함유율의 비는 0.43보다 작은 것을 특징으로 하는 수지막.2. The photopolymerizable fluorine polymer according to claim 1, wherein the photopolymerizable fluorine polymer is bonded to the hollow silica particles distributed on the surface of the low refractive index layer and has a lower surface tension than the binder resin. Polymers,
The content rate of the said hollow silica particle is larger than 5 mass%, and smaller than 50 mass%,
The sum total of the content rate of the said photopolymerizable fluoropolymer and the said thermopolymerizable fluoropolymer is 1.5 mass% or more and 7 mass% or less,
The content rate of the said photopolymerizable fluoropolymer is 1.5 mass% or more,
The ratio of the content rate of the thermally polymerizable fluoropolymer to the content rate of the photopolymerizable fluoropolymer is less than 0.43.
상기 코팅액을 기판에 도포하는 단계; 및
중합 반응을 개시시키는 단계를 포함하되,
상기 중공 실리카 입자의 함유율은 5질량%보다 크고 50질량%보다 작고,
상기 광중합성 불소 폴리머 및 상기 열중합성 불소 폴리머의 함유율의 합계는 1.5질량% 이상 7질량% 이하이고,
상기 광중합성 불소 폴리머의 함유율은 1.5질량% 이상이며,
상기 열중합성 불소 폴리머의 함유율과 상기 광중합성 불소 폴리머의 함유율의 비는 0.43보다 작은 것을 특징으로 하는 수지막의 제조 방법.At least photopolymerizable fluorine among the photopolymerizable fluoropolymer and thermally polymerizable fluoropolymer which can bind the hollow silica particles, the binder monomer which can couple the said hollow silica particles, and the said hollow silica particle, and repels the said binder monomer. Generating a coating liquid comprising a polymer;
Applying the coating liquid to a substrate; And
Initiating a polymerization reaction,
The content rate of the said hollow silica particle is larger than 5 mass%, and smaller than 50 mass%,
The sum total of the content rate of the said photopolymerizable fluoropolymer and the said thermopolymerizable fluoropolymer is 1.5 mass% or more and 7 mass% or less,
The content rate of the said photopolymerizable fluoropolymer is 1.5 mass% or more,
The ratio of the content rate of the said thermopolymerizable fluoropolymer and the content rate of the said photopolymerizable fluoropolymer is less than 0.43, The manufacturing method of the resin film characterized by the above-mentioned.
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