KR20170003320A - 오버코팅층을 포함하는 배리어필름 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20170003320A
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Abstract

본 발명은 기재; 상기 기재 상에 형성된 무기층; 및 상기 무기층 상에 형성되며 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지를 포함하는 오버코팅층;을 포함하는 배리어필름과 서로 대향하는 상기 2장의 배리어필름; 및 상기 2장의 배리어필름의 오버코팅층 사이에 형성되는 양자점이 분산된 고분자 수지층;을 포함하는 광학시트에 관한 것으로서, 본 발명의 배리어필름은 오버코팅층을 포함함으로써 광학시트로 제조 시 양자점이 분산된 고분자 수지층과 오버코팅층 간의 충분한 접착력을 확보할 수 있고, 또한 오버코팅층과 무기층 간의 충분한 접착력을 확보할 수 있으므로 고온·고습 조건에서 신뢰성이 향상되고, 추가적인 배리어성능을 기대할 수 있으며, 이를 통해 광학시트의 광학성능유지 및 신뢰특성이 향상되는 효과가 있다.

Description

오버코팅층을 포함하는 배리어필름 및 그 제조방법{Barrier film including overcoating layer and preparing the same}
본 발명은 오버코팅층을 포함하는 배리어필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
양자점(quantum dot)은 수 나노 크기의 결정 구조를 가진 반도체 물질로서, 그 크기에 따라 방출하는 파장이 다른 특성을 지니며, 이러한 양자점을 형광물질 또는 발광물질로 사용하여, 디스플레이의 특성을 향상시키거나 디스플레이 자체로 활용할 수 있음이 알려져 있다. 한편, 상기 양자점은 예를 들어 백라이트 유닛(BLU)에 들어가는 고분자 광학시트 내에 소량으로 결합되어 사용되고 있다.
그러나 상기 양자점과 같은 발광체는 공기 중의 물과 산소에 노출되면 표면산화에 의한 산화 문제점이 있어, 이를 보완하기 위한 방법으로 2장의 배리어필름 사이에 발광체가 분산된 고분자 수지를 분산시킨 후 경화시켜 광학시트로 제조하며, 이러한 광학시트는 청색 BLU 모듈의 도광판 위에 배치(on-surface 방식)되고 있다. 한편 상기 광학시트는 소형부터 대형까지 다양한 디스플레이 화면 크기에 대응할 수 있다.
한편, 종래에는 양자점이 분산된 고분자 수지층이 일반적으로 소수성을 가지는 점 및 상기 고분자 수지층과 접하는 배리어필름 면이 무기층으로서 친수성을 가지는 점 때문에 고분자 수지층과 배리어필름 간의 충분한 접착력 확보가 어려웠으며, 이에 따라 배리어필름이 박리되거나 하는 문제점이 있어왔다. 이는 광학시트의 수명과 안정성에 악영향을 미치기 때문에 이를 개선하기 위한 노력이 필요한 실정이다.
(특허문헌) 한국 공개특허 제2010-0029519호(2010.03.17)
본 발명은 종래의 기술과는 달리 오버코팅층을 포함하는 배리어필름 및 상기 오버코팅층으로 인하여 양자점이 분산된 고분자 수지층과 배리어필름 간에 충분한 접착력이 확보되는 동시에 오버코팅층과 무기층 간의 충분한 접착력이 확보되는 광학시트를 제공하고자 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 일실시예에서, 기재; 상기 기재 상에 형성된 무기층; 및 상기 무기층 상에 형성되며 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지를 포함하는 오버코팅층;을 포함하는 배리어필름을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에서, 서로 대향하는 상기 2장의 배리어필름; 및 상기 2장의 배리어필름의 오버코팅층 사이에 형성되는 양자점이 분산된 고분자 수지층;을 포함하는 광학시트를 제공한다.
본 발명의 또 다른 일실시예에서, a) 무기층이 형성된 기재를 준비하고, 무기층 상에 플라즈마 처리하는 단계; b) 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지를 포함하는 오버코팅 조액을 상기 무기층 상에 도포하여 오버코팅층을 형성하는 단계; c) 상기 오버코팅층 형성 후 열경화하여 배리어필름을 제조하는 단계; 및 d) 상기 제조된 배리어필름 2장 사이에 양자점이 분산된 고분자 조액을 도포하고 UV 경화하는 단계;를 더 포함하는 광학시트 제조방법을 제공한다.
본 발명의 배리어필름은 오버코팅층을 포함함으로써 광학시트로 제조 시 양자점이 분산된 고분자 수지층과의 충분한 접착력을 확보하는 동시에 무기층과도 충분한 접착력을 확보할 수 있으므로 고온·고습 조건에서 신뢰성이 향상된다.
한편, 본 발명의 배리어필름을 포함하는 광학시트는 추가적인 배리어성능을 기대할 수 있으며, 이에 따라 광학시트의 광학성능유지 및 신뢰특성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배리어필름을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광학시트를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 배리어필름의 오버코팅층과 양자점이 분산된 고분자 수지층이 가교 결합하는 과정을 도식화한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조한 광학시트의 Peel Test 결과를 나타낸 사진이다.
이하, 본 발명을 구체적으로 살펴본다.
배리어필름
본 발명의 일실시예에 따른 배리어필름은 기재(10); 상기 기재 상에 형성된 무기층(20); 및 상기 무기층 상에 형성되며 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지를 포함하는 오버코팅층(30);을 포함한다(도 1 참조).
한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에서, 상기 기재와 무기층 사이에 언더코팅층을 더 포함할 수 있다(미도시).
상기 기재는 당해 기술분야에서 일반적으로 사용하는 기재를 사용할 수 있으며 투명한 것일 수 있다. 상기 기재는 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈렌, 고리형폴리올레핀(COP), 환상올레핀공중합체(COC), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 또는 트리아세틸셀룰로오스필름(TAC)일 수 있다.
한편, 상기 기재 상에 형성되는 무기층은 기재 상에 무기물이 적층되어 형성된 것으로서, 산소 또는 수분 차폐성이 있는 것이다. 한편, 상기 무기물은 예를 들어, Si, Al, In, Sn, Zn, Zr, Ti, Cu, Ce, Yt, La , Ba, Mg, F2, Sb, Sr 및 Ta 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 금속을 포함하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화탄화물, 질화탄화물, 또는 산화질화탄화물일 수 있다. 한편, 상기 무기층의 두께는 예를 들어 10 내지 1000㎚일 수 있다.
한편, 상기 기재와 무기층 사이에는 언더코팅층이 추가로 형성될 수도 있다. 상기 언더코팅층은 기재의 조도를 컨트롤하거나, 무기층을 얇게 형성할 수 있게 하며, 동시에 신뢰성 확보를 하기 위하여 구비되는 것일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면 상기 언더코팅층은 비스페놀A계 아크릴레이트, 나프탈렌계 아크릴레이트, 아이소보닐계 아크릴레이트 및 아마만틸계 아크릴레이트를 포함하는 우레탄 아크릴레이트; 비스페놀 A, 비스페놀 F, 메틸렌 비스(4-하이드록시페닐) 등의 비스페놀계열, 레조르시놀, 디히드록시 나프탈렌, 디히드록시 바이페닐, 디히드록시 페닐 에탄올, 디히드록시 피리딘, 디히드록시퀴노살린, 디히드록시 테트라히드로나프탈렌 및 디히드록시피리미딘를 포함하는 방향족 폴리올 화합물; 및 1,3-프로페인 다이올, 1,4-부테인 다이올, 1,5-펜테인 다이올, 1,6-헥세인 다이올, 3-메틸-1,5-펜테인 다이올, 1,8-옥테인 다이올, 2-메틸-1,8-옥테인 다이올, 1,9-노네인 다이올 및 1,10-데케인 다이올을 포함하는 지방족 폴리올 화합물;로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
특히 언더코팅층이 적용이 된 경우 기재의 조도를 낮춰주는 역할을 함으로써 배리어 성능을 높일 수 있다. 한편, 상기 언더코팅층의 두께는 0.1 내지 10㎛일 수 있다.
한편, 상기 오버코팅층은 양자점이 분산된 고분자 수지층과 접착력 향상을 위한 것으로서 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지를 포함할 수 있다.
나아가, 상기 오버코팅층은 무기막과의 접착력 증가 및 고온·고습 접착력 신뢰성을 개선하기 위하여 첨가제를 추가적으로 더 포함할 수 있으며, 본 발명의 일실시예에서, 오버코팅층은 실란 커플링제, 내가수분해 방지제 및 광개시제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 열가소성 수지는 우레탄계 수지(폴리에테르계 및 폴리에스테르계), 폴리에스테르계 수지 및 폴리비닐부틸클로라이드계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 UV 경화성 수지는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 우레탄/에폭시 아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 및 규소포함 아크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함할 수 있다.
한편, 상기 오버코팅층 내에 포함되는 열가소성 수지 대 UV 경화성 수지의 고형분 중량비는 4 : 6 내지 6 : 4 일 수 있으며, 상기 비율 범위 내에서 양자점이 분산된 고분자 수지층과의 접착력이 증가되며, 고온·고습 접착력 신뢰성이 개선되는 효과가 있다. 더욱 상세하게 설명하면, 상기 열가소성 수지의 고형분 중량이 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지를 포함하는 고형분 전체 중량의 40% 미만인 경우 양자점이 분산된 고분자 수지층과 오버코팅층 간의 충분한 접착력 확보가 어려우며, 상기 UV 경화성 수지의 고형분 중량이 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지를 포함하는 고형분 전체 중량의 40% 미만인 경우 고온·고습 접착력 신뢰성 테스트에 있어서 양자점이 분산된 고분자 수지층과 오버코팅층 간의 충분한 접착력 확보가 어려울 수 있다. 한편, 상기 오버코팅층의 두께는 0.1 내지 10㎛ 일 수 있다.
한편, 상기 오버코팅층에 포함되는 실란 커플링제는 오버코팅층과 무기층 간의 접착력을 추가적으로 향상시킬 수 있는 것으로서, 본 발명의 일실시예에서 상기 실란커플링제는 머캅토(Mercapto), 에폭시(Epoxy), 비닐(Vinyl) 및 메타크릴(Methacryl)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 또 다른 일실시예에서 상기 실란 커플링제는 메톡시(Methoxy) 및 에톡시(Ethoxy)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
한편, 상기 내가수분해 방지제는 폴리머의 안정한 상태 화합물을 생성하여 고온·고습 접착력 신뢰성을 개선할 수 있는 것으로서, 본 발명의 일실시예에서 방향족 카르보디이미드(aromatic carbodiimide) 계열로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
한편, 상기 광개시제는 UV 경화성 수지가 UV 램프로부터 에너지를 흡수하였을 때 중합(Polymerization) 반응을 시작하게 할 수 있는 것으로서, 본 발명의 일실시예에서 벤조페논(Benzo Phenone) 계열, 티옥산톤(Thioxantone)계열, 알파 하이드록시 케톤(a-hydroxy ketone) 및 알파 아미노 케톤(a-amino ketone)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 설명한 본 발명의 배리어필름은 상기 구성으로 인하여 수분투과성(WVTR)이 0.01 내지 0.05 g/m2day 범위를 가질 수 있고, 이는 본 발명에 따른 오버코팅(Overcoating) 층이 적용되지 않은 종래의 배리어필름 대비 배리어성이 현저히 향상된 것에 해당한다(도 1 참조).
광학시트
한편, 상기와 같은 배리어필름을 포함하는 광학시트는 배리어필름의 오버코팅층과 양자점이 분산된 고분자 수지층 간의 충분한 접착력 확보 및 오버코팅층과 무기막 층 간의 충분한 접착력 확보로 인하여 고온·고습 조건에서 신뢰성이 향상된다. 또한 상기 배리어필름을 포함하는 광학시트는 추가적인 배리어성능을 기대할 수 있으며, 이에 따라 광학시트의 광학성능유지 및 신뢰특성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 광학시트는, 서로 대향하는 상기 2장의 배리어필름; 및 상기 2장의 배리어필름의 오버코팅층(30) 사이에 형성되는 양자점이 분산된 고분자 수지층(40);을 포함한다(도 2 참조).
먼저, 본 발명의 광학시트를 제조하기 위해서, 무기층이 형성된 기재를 준비하고, 무기층 상에 플라즈마 처리하는 단계를 거친다(단계 a)
기재는 앞서 설명한 바와 같이 당해 기술분야에서 일반적으로 사용하는 기재를 사용할 수 있으며 투명한 것일 수 있다. 상기 기재는 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈렌, 고리형폴리올레핀(COP), 환상올레핀공중합체(COC), 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA) 또는 트리아세틸셀룰로오스필름(TAC)일 수 있다.
한편, 상기 기재층 상에 형성되는 무기층은 앞서 설명한 바와 같이 기재 상에 무기물이 적층되어 형성된 것으로서, 산소 또는 수분 차폐성이 있는 것이다. 한편, 상기 무기물은 예를 들어, Si, Al, In, Sn, Zn, Zr, Ti, Cu, Ce, Yt, La , Ba, Mg, F2, Sb, Sr 및 Ta 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 금속을 포함하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화탄화물, 질화탄화물, 또는 산화질화탄화물일 수 있다.
한편, 상기 무기층 형성 후 플라즈마 처리를 함으로써 무기막 표면의 불순물을 제거하며, 표면에너지를 낮춰 유기층과의 접착력을 높이는 효과가 있다.
다음으로, 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지가 포함된 오버코팅 조액을 상기 무기층 상에 도포하여 오버코팅층을 형성한다(단계 b). 한편, 상기 오버코팅 조액에는 필요에 따라 실란 커플링제, 광개시제 및 내가수분해 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
오버코팅 조액은 앞서 설명한 바와 같이 우레탄계 수지(폴리에테르계 및 폴리에스테르계), 폴리에스테르계 수지 및 폴리비닐부틸클로라이드계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 열가소성 수지와 우레탄 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 우레탄/에폭시 아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 및 규소포함 아크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 UV 경화성 수지를 용매에 첨가하고 교반함으로써 제조될 수 있다. 상기 사용되는 용매는 열가소성 수지와 UV 경화성 수지를 용해시킬 수 있는 것으로서 당해 기술분야에서 일반적으로 사용되는 것을 사용할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
한편, 상기 오버코팅 조액에는 실란 커플링제, 광개시제 및 내가수분해 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제가 더 포함될 수 있으며, 이는 앞서 설명한 바와 같다.
한편, 본 발명의 일실시예에서 상기 오버코팅 조액에 실란 커플링제, 내가수분해 방지제 및 광개시제가 모두 포함될 수 있으며, 이때 실란 커플링제는 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지의 고형분 중량의 합을 기준으로 1 내지 30wt% 포함될 수 있고, 내가수분해 방지제는 0.5 내지 20wt% 포함될 수 있으며, 상기 광개시제는 UV 경화성 수지의 고형분 중량을 기준으로 5 내지 10wt%로 포함될 수 있다.
다음으로, 오버코팅 조액 도포 후 열경화하여 배리어필름을 제조한다(단계 c).
상기 열경화 과정을 통하여 열경화가 수행되면, 전체 공정에서 볼 때 열경화는 완료되었으나 UV 경화는 완료되지 않은 반경화 상태라고 할 수 있으며, 상기 열경화를 위한 구체적인 조건은 80 내지 100 ℃의 온도 조건에서 30 내지 60 초 동안 용매(Solvent)를 건조시킨 후(이때 표면의 Tack이 없어야 함), 20 내지 60 ℃의 온도 조건에서 20 내지 50 시간 동안 수행되는 것일 수 있다. 더욱 상세하게는 100℃의 온도 조건에서 30초 동안 용매(Solvent)를 건조 시킨 후 45 ℃의 온도 조건에서 48 시간 수행되는 것일 수 있다.
다음으로, 상기 방법에 의해 제조된 2장의 배리어필름을 준비한 다음, 상기 배리어필름의 오버코팅층을 서로 마주보게 배치시키고, 상기 2장의 배리어필름 사이에 양자점이 분산된 고분자 조액을 도포한 다음, UV 경화하는 단계를 거친다(단계 d).
상기 양자점이 분산된 고분자 조액에 포함되는 고분자 수지는 양자점을 포함하는 매트릭스 역할을 하는 것으로서, 1층 이상의 층구조를 가지는 것일 수 있으며, 낮은 산소 및 수분투과성을 가지는 것이 바람직하고, 또한 높은 광 안정성 및 화학적 안정성을 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 고분자 수지는 예를 들어, 에폭시, 에폭시 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 노르보렌, 폴리에틸렌, 폴리스타이렌, 에틸렌-스타이렌 공중합체, 비스페놀 A 및 비스페놀 A유도체가 포함된 아크릴레이트, 플루오렌 유도체가 포함된 아크릴레이트, 이소보닐아크릴레이트, 폴리페닐알킬실록산, 폴리디페닐실록산, 폴리디알킬실록산, 실세스퀴옥산, 플루오르화 실리콘, 비닐 및 수소화물 치환 실리콘으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자 수지일 수 있다. 한편, 상기 사용되는 고분자 수지는 WVTR=10-2g/m2/day 이하의 수분투과성 및 OTR=10-2cc/m2/day 이하의 산소 투과성을 가지는 것일 수 있다.
한편, 상기 양자점은 실질적으로 단결정질인 나노구조들을 지칭하는 것으로서, 상기 양자점은 광원으로부터 방출된 1차 광을 흡수한 다음, 2차 광을 방출할 수 있으며, 상기 양자점의 크기에 따라 파장이 다른 광을 방출할 수 있다. 한편, 상기 양자점의 전형적인 크기는 1 내지 10 ㎚일 수 있는데, 상기 양자점의 크기가 4 내지 5㎚ 인 경우 광원으로부터 1차 광을 흡수한 후 적색을 가지는 2차 광을 방출할 수 있고, 2 내지 3㎚ 인 경우 광원으로부터 1차 광을 흡수한 후 녹색을 가지는 2차 광을 방출할 수 있다.
한편, 상기 양자점은 고분자 매트릭스 내에 균일하게 분산될 수 있으며, 상기 고분자 레진층이 다층 구조인 경우, 층층마다 다른 크기의 양자점이 배치될 수도 있으며, 단일 층 내에 서로 다른 크기의 양자점이 혼재되어 분산된 형태를 가질 수도 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 양자점은 비카드뮴계 양자점이며, 본 발명에 사용하기 위한 양자점들은 임의의 적합한 무기 재료를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 비카드뮴계 양자점은 II-VI 족, III-V족, IV-VI 족 및 IV 족 반도체로 이루어지는 군에서 선택되는 무기 재료를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 상기 비카드뮴계 양자점은 Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C, P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuBr, CuI, Si3N4, Ge3N4 및 이들의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 무기 재료를 포함할 수 있다.
상기와 같은 고분자 조액을 배리어필름 사이에 도포하고 UV 경화하는 단계를 거치면 반경화된 상태의 배리어필름의 오버코팅층과 고분자 조액 사이에 화학적 반응인 가교 결합 반응이 진행되며, 이에 따라 배리어필름과 고분자 수지층 간의 충분한 접착력을 확보할 수 있게 된다(도 3 참조). 한편, 상기 UV 경화 단계는 400 내지 500mJ 의 노광 조건에서 수행되는 것일 수 있다. UV 경화 시 상기 범위 이외의 노광 조건에서는 UV 경화가 효과적으로 이루어지지 않아 배리어필름과 고분자 수지층 간에 피착파괴될 정도의 접착력을 가지지 못할 수 있다.
또한 IR　Peak (Acrylate, 810 or 1635cm-1)에서 UV 노광에너지에 따른 data를 보면 경화도(노광되지 않을 상태를 100% 로 볼 때 Peak 가 감소되는 비율)가 60 내지 80%가 되는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 상기 고분자 조액을 배리어필름 사이에 도포하는 과정은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 롤투롤(Roll-to-roll) 공정으로 수행되는 것일 수 있다.
상기 일련의 과정을 거쳐 제조되는 광학시트는 Peel Test 하에서 피착파괴되며, 이는 종래의 기술에 따라 제조된 광학시트 대비 배리어필름과 고분자 수지층 간의 접착력이 현저히 향상된 것이다.
한편, 본 발명에 따라 제조된 광학시트는 60℃의 고온 및 90%의 고습 조건 하에서 1000h 후에도 동일한 접착력을 유지하는 바, 신뢰성 측면에서도 종래 기술에 따라 제조된 광학시트 대비 현저한 효과가 있다.
이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않은 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.
실시예
실시예 1
폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET) 필름 위에 롤투롤 스퍼터(Roll to Roll Sputter)를 이용하여 무기막(Silicon Oxide, SiOx)을 100㎚ 로 드라이 코팅(Dry Coating) 한 후 무기막 표면을 플라즈마(Plasma) 처리하여 기재를 준비하였다.
오버코팅 조액은 열가소성 폴리우레탄(Polyurethane, Ellas/KOLON)과 UV 경화형 우레탄 아크릴레이트(Urethane acrylate, 8BR/Taisei Fine Chemical)의 고형분 중량비가 5 : 5 가 되도록 용매 MEK(Methyl Ethyl Ketone)에 섞은 후 첨가제로서 실란 커플링제(Silan Coupling agent, OFS6020/DOW)를 고형분 대비 10 wt%, 내가수분해 방지제(ALTFONA5151/Green Chem)를 고형분 대비 1 wt%, 광개시제(Irgacure184/ CIBA)를 UV 경화형 수지 고형분 대비 7.5 wt%로 첨가하고 교반하여 제조하였다.
상기 오버코팅 조액을 무기층이 형성된 기재 위에 메이어바(Mayer bar)를 이용하여 500㎚로 도포하여 오버코팅층을 형성하였다. 다음으로 100℃에서 0.5분 동안 용매를 건조시키며, 이때 표면에는 Tack이 없는 상태임을 확인하였다. 이 후 40℃에서 48시간 동안 열경화시켜 배리어필름을 제조하였다.
롤투롤 공정을 통하여 상기 제조된 2장의 배리어필름 사이에 비카드뮴계 양자점이 분산된 아크릴 수지 고분자 조액을 도포하고 400mJ 노광 조건에서 UV 경화시켜 광학시트를 제작하였다.
비교예 1
무기층이 형성된 기재 위에 오버코팅층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 배리어필름 및 광학시트를 제작하였다.
비교예 2 내지 5
열가소성 수지와 UV 경화성 수지의 고형분 중량비를 달리한 것만 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 배리어필름 및 광학 시트를 제작하였다.
참고로, 비교예 2는 열가소성 수지 대 UV 경화성 수지의 고형분 중량비가 10 : 0 이었으며, 비교예 3은 0 : 10, 비교예 4는 3 : 7, 비교예 5는 7 : 3 이었다.
비교예 6
첨가제 중 실란 커플링제를 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 배리어필름 및 광학시트를 제작하였다.
실험
실시예 및 비교예에서 제조된 배리어필름의 Cross Cut Test, 배리어성 측정을 실시하여, 그 결과를 표 2에 나타내었으며, 상기 배리어필름을 포함하는 광학시트에 대하여 Peel Test 및 신뢰성 Test를 실시하여 그 결과를 표 3에 나타내었다.
배리어필름의 Cross Cut Test
무기층이 형성된 기재 위에 오버코팅층을 형성시킨 후 Cross Cut 칼로 가로, 세로로 선을 긋고, 3M Tape를 이용하여 붙였다 떼어내어 100칸 중에 떨어지지 않은 칸을 기록하였다.
배리어필름의 배리어성 측정
WVTR 값을 측정하기 위해 MOCON Permatran-W700 장비를 이용하여 온도 37.8℃, 습도 100% 조건에서 배리어성을 측정하였다.
광학시트의 Peel Test
광학시트를 제작 한 후 인장시험기를 통해 Test를 진행 하였다.
광학시트의 고온·고습 신뢰성 Test
광학 시트를 고온·고습 챔버(60℃, 90%)에 넣어둔 후 24hr 마다 꺼내어 위의 Peel Test를 진행하였다. 이때 1 gf/25㎜ 이하일 때의 시간을 기록하였다.
열가소성 수지 : UV 경화성
수지 고형분 중량비 		첨가제 중 실란 커플링제의
첨가 유무
실시예 1 5 : 5 O
비교예 1 - -
비교예 2 10 : 0 O
비교예 3 0: 10 O
비교예 4 3 : 7 O
비교예 5 7 : 3 O
비교예 6 5 : 5 X
Cross Cut 배리어 성질(WVTR, g/m 2 day)
실시예 1 100/100 0.05
비교예 1 - 0.2
비교예 2 100/100 0.05
비교예 3 100/100 0.05
비교예 4 100/100 0.05
비교예 5 100/100 0.05
비교예 6 90/100 0.2
본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 배리어필름의 경우 오버코팅층이 형성됨으로써 배리어성이 0.2g/m2*day에서 0.05g/m2*day로 향상됨을 확인할 수 있으며, Cross Cut 결과를 보면 실란 커플링제의 첨가로 인하여 무기막과 오버코팅층 간의 접착력이 충분히 확보됨을 확인할 수 있었다.
Peel Test (gf/25㎜) 고온고습(60, 90%) 신뢰성
실시예 1 피착파괴 1000 hr
비교예 1 1 1 hr
비교예 2 피착파괴 24 hr
비교예 3 20 24 hr
비교예 4 22 120 hr
비교예 5 피착파괴 120 hr
비교예 6 피착파괴 800 hr
한편, 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조한 광학시트의 Peel Test 결과인 표 3을 참조하면, 열가소성 수지의 함량이 70% 이상 증가할수록 피착파괴 수준의 접착력을 가지기는 하나 고온·고습에서의 장기 접착 신뢰성이 나타나지 않는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 본 발명의 실시예 1과 같이 열가소성 수지와 UV 경화성 수지의 고형분 중량비가 5 : 5 일 때는 피착파괴 수준의 접착력과 고온·고습에서의 장기 접착 신뢰성이 동시에 확보가 되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 양자점이 분산된 고분자 수지층과 오버코팅층 간의 화학결합에 의해 고분자 수지층과 오버코팅층 간의 충분한 접착력이 확보되었기 때문이며, 나아가 실란 커플링제에 의해 무기층과 오버코팅층 간의 충분한 접착력 또한 확보되었기 때문이다(도 4 참조).
10: 기재 20: 무기층
30: 오버코팅층 40: 양자점이 분산된 고분자 수지층

Claims (18)

  1. 기재; 상기 기재 상에 형성된 무기층; 및 상기 무기층 상에 형성되며 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지를 포함하는 오버코팅층;을 포함하는 배리어필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재와 무기층 사이에 언더코팅층을 더 포함하는 배리어필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 오버코팅층은 실란 커플링제, 내가수분해 방지제 및 광개시제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 배리어필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는 우레탄계 수지(폴리에테르계 및 폴리에스테르계), 폴리에스테르계 수지 및 폴리비닐부틸클로라이드계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 배리어필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 UV 경화성 수지는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 우레탄/에폭시 아크릴레이트, 에스테르아크릴레이트 및 규소포함 아크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자를 포함하는 배리어필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 오버코팅층 내에 포함되는 열가소성 수지 대 UV 경화성 수지의 고형분 중량비는 4 : 6 내지 6 : 4 인 배리어필름.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 실란 커플링제는 머캅토(Mercapto), 에폭시(Epoxy), 비닐(Vinyl) 및 메타크릴(Methacryl)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질 또는 이들의 조합을 포함하는 배리어필름.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 실란 커플링제는 메톡시(Methoxy) 및 에톡시(Ethoxy)로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질 또는 이들의 조합을 포함하는 배리어필름.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 내가수분해 방지제는 방향족 카르보디이미드(aromatic carbodiimide) 계열로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질 또는 이들의 조합을 포함하는 배리어필름.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 광개시제는 벤조페논(Benzo Phenone) 계열, 티옥산톤(Thioxantone)계열, 알파 하이드록시 케톤(a-hydroxy ketone) 및 알파 아미노 케톤(a-amino ketone)으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 물질 또는 이들의 조합을 포함하는 배리어필름.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 배리어필름의 수분투과성(WVTR)은 0.01 내지 0.05 g/m2day인 배리어필름.
  12. 서로 대향하는 제 1 항에 따른 2장의 배리어필름; 및 상기 2장의 배리어필름의 오버코팅층 사이에 형성되는 양자점이 분산된 고분자 수지층;을 포함하는 광학시트.
  13. 제 12 항의 광학시트는
    상기 광학시트는 60℃의 고온 및 90%의 고습 조건 하에서 1000h 후에도 동일한 접착력을 유지하는 광학시트.
  14. a) 무기층이 형성된 기재를 준비하고, 무기층 상에 플라즈마 처리하는 단계;
    b) 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지를 포함하는 오버코팅 조액을 상기 무기층 상에 도포하여 오버코팅층을 형성하는 단계;
    c) 상기 오버코팅층 형성 후 열경화하여 배리어필름을 제조하는 단계; 및
    d) 상기 제조된 배리어필름 2장 사이에 양자점이 분산된 고분자 조액을 도포하고 UV 경화하는 단계;를 더 포함하는 광학시트 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 b) 단계의 오버코팅 조액에 실란 커플링제, 광개시제 및 내가수분해 방지제로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 첨가제를 더 포함하는 광학시트 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 b) 단계의 오버코팅 조액에 실란 커플링제, 내가수분해 방지제 및 광개시제가 포함되며, 상기 실란 커플링제는 열가소성 수지 및 UV 경화성 수지의 고형분 중량의 합을 기준으로 1 내지 30wt% 포함되고, 상기 내가수분해 방지제는 0.5 내지 20wt% 포함되며, 상기 광개시제는 UV 경화성 수지의 고형분 중량을 기준으로 5 내지 10wt%로 포함되는 광학시트 제조방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 c) 단계의 열경화는 80 내지 100℃의 온도에서 30 내지 60 초 동안 용매를 건조시킨 후, 20 내지 60℃ 온도 조건에서 20 내지 50시간 동안 수행되는 광학시트 제조방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 d) 단계의 UV 경화는 400 내지 500mJ 의 노광 조건에서 수행되는 광학시트 제조방법.
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
(특허문헌) 한국 공개특허 제2010-0029519호(2010.03.17)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108570159A (zh) * 2017-03-07 2018-09-25 宁波惠之星新材料科技有限公司 一种水汽阻隔膜及其制备方法
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