KR20170028084A - 커버 윈도우 기판 및 이를 구비하는 화상표시장치 - Google Patents

커버 윈도우 기판 및 이를 구비하는 화상표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 커버 윈도우 기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고분자 기재 필름의 적어도 일면에 유무기 하이브리드 하드코팅층을 구비하고, 1kg 하중하 연필 경도가 4H 이상을 만족함으로써, 고온·고습의 가혹 조건에서 기판의 휨 발생을 현저히 감소시켜 제품에 적용시 우수한 내구성 및 광학 특성을 구현할 수 있으며, 표면의 내지문 성능(Anti-finger)도 우수한 커버 윈도우 기판 및 이를 구비하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.

Description

커버 윈도우 기판 및 이를 구비하는 화상표시장치{COVER WINDOW PLATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 커버 윈도우 기판 및 이를 구비하는 화상표시장치에 관한 것으로서, 고온·고습의 조건하에서도 기판의 휨 발생을 최소화한 커버 윈도우 기판에 관한 것이다.
최근 다양한 디스플레이 장치들은 스크래치 또는 외부 충격으로부터 디스플레이 패널을 보호하고자 디스플레이 패널 위에 디스플레이 보호용 윈도우 커버를 구비하고 있으며, 대부분의 경우 디스플레이용 강화 유리를 윈도우 커버로 사용하고 있다. 디스플레이용 강화 유리는 일반적인 유리 보다 얇지만, 높은 강도와 함께 긁힘에 강하게 제작되어 있는 특징이 있다.
하지만 강화 유리는 무게가 무거워 휴대 기기의 경량화에 적합하지 못한 단점을 가지고 있을 뿐 아니라, 외부 충격에 취약하여 쉽게 깨지지 않는 성질(unbreakable)을 구현하기 어려우며, 일정 수준 이상 구부러지지 않아 구부리거나(bendable) 접을 수 있는(foldable) 기능을 가지는 휘는(flexible) 디스플레이 소재로서 적합하지 않다.
최근에는 유연성 및 내충격성을 확보하는 동시에 강화 유리에 상응하는 강도 또는 내스크래치성을 가지는 광학용 플라스틱 커버에 대한 검토가 다양하게 진행되고 있다. 일반적으로 강화 유리에 비해 유연성을 가지는 광학용 투명 플라스틱 커버 소재로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에테르설폰(PES), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리카보네이트(PC), 폴리이미드(PI), 폴리아라미드(PA)등이 있다. 하지만, 이들 고분자 플라스틱 기판의 경우, 디스플레이 보호용 윈도우 커버로 사용되는 강화 유리에 비해 경도 및 내스크래치성 측면에서 부족한 물성을 나타낼 뿐 아니라, 내충격성도 충분하지 못하다. 때문에 이들 플라스틱 기판에 복합 수지 조성물을 코팅함으로써 요구되는 물성들을 보완하고자 하는 다양한 시도가 진행되고 있다.
일반적인 하드 코팅의 경우, (메타)아크릴레이트((metha)acrylate) 또는 에폭시(epoxy) 등의 광경화형 관능기가 포함된 수지와 경화제 또는 경화 촉매 및 기타 첨가제로 이루어진 조성물을 이용하며, 특히 고관능기의 복합 수지의 경우, 이를 광학용 플라스틱 기재 필름 위에 코팅하여 경도 및 내스크래치성이 향상된 디스플레이 보호용 윈도우로의 사용이 가능하다.
하지만, 일반적인 (메타)아크릴레이트 또는 에폭시 고관능기 광경화형 복합 수지의 경우, 강화 유리에 상응하는 고경도를 구현하기 어려울 뿐만 아니라, 경화 시 수축에 의한 컬(curl) 현상이 크게 발생하고, 유연성 또한 충분하지 않아 플렉서블 디스플레이에 적용하기 위한 보호용 윈도우 기판으로는 적합하지 못한 단점이 있다.
한국공개특허 제2013-74167호에는 플라스틱 기판이 개시되어 있다.
한국공개특허 제2013-74167호
본 발명은 비유리 제품이면서도 고경도를 구현할 수 있는 커버 윈도우 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 고온·고습의 가혹 조건에서도 휨 발생을 최소화한 커버 윈도우 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 커버 윈도우 기판을 구비하는 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 고분자 기재 필름의 적어도 일면에 유무기 하이브리드 하드코팅층을 포함하고, 1kg 하중하 연필 경도가 4H 이상인, 커버 윈도우 기판.
2. 위 1에 있어서, 상기 1kg 하중하 연필 경도는 6H 이상인, 커버 윈도우 기판.
3. 위 1에 있어서, 상기 하드코팅층은 나노 실리카, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 에폭시사이클로헥실에틸트리메톡시실란, 글리시독시프로필트리메톡시실란, 글리시독시프로필트리에톡시실란, 메타크릴록시프로필트리메톡시실란 및 메타크릴록시프로필트리에톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 무기 화합물을 포함하는, 커버 윈도우 기판.
4. 위 3에 있어서, 상기 하드코팅층은 중합성 화합물, 중합 개시제 및 용매를 더 포함하는 하드코팅층 형성용 조성물로 제조된, 커버 윈도우 기판.
5. 위 3에 있어서, 상기 무기 화합물은 중합성 화합물 100 중량부 대비 100 내지 260 중량부로 포함되는, 커버 윈도우 기판.
6. 위 3에 있어서, 상기 중합성 화합물은 퍼플루오로알킬아크릴레이트,하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리옥시에틸(메타)아크릴레이트, 트리사이크로데칸디메탄올디아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨핵사(메타)아크릴레이트)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인, 커버 윈도의 기판.
7. 위 1에 있어서, 상기 하드코팅층의 수접촉각은 80° 내지 120°인, 커버 윈도우 기판.
8. 위 1에 있어서, 상기 하드코팅층의 두께는 10 내지 40㎛인, 커버 윈도우 기판.
9. 위 1 있어서, 상기 고분자 기재 필름은 고분자의 열변형온도(HDT)의 ±20℃ 또는 유리전이온도(Tg) ±20℃의 조건 하에서 열처리된 것인, 커버 윈도우 기판.
10. 위 1에 있어서, 상기 고분자 기재 필름은 90℃ 내지 110℃에서 120분 내지 240분간 열처리된 것인, 커버 윈도우 기판.
11. 위 10에 있어서, 상기 고분자 기재 필름은 상기 열처리 후에 25℃ 내지 60℃에서 1분 내지 15분간 냉각된 것인, 커버 윈도우 기판.
12. 위 11에 있어서, 상기 고분자 기재 필름은 상기 냉각 후에 상기 냉각 단계보다 더 낮은 온도에서 추가로 냉각된 것인, 커버 윈도우 기판.
13. 위 1에 있어서, 상기 고분자 기재 필름은 폴리메틸(메타)아크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), PMMA/PC코폴리머 및 PMMA/PC/PMMA코폴리머로 이루어진 군에서 적어도 1종을 포함하는, 커버 윈도우 기판.
14. 위 1에 있어서, 상기 고분자 기재 필름의 두께는 0.2 내지 1.0mm인, 커버 윈도우 기판.
15. 위 1에 있어서, 상기 고분자 기재 필름의 하드코팅층이 형성된 면의 타면에 비표시부 차광층을 더 포함하는, 커버 윈도우 기판.
16. 위 15에 있어서, 양면에 각각 보호필름을 더 포함하는, 커버 윈도우 기판.
17. 위 16에 있어서, 60℃, 90%RH의 조건에서 상기 상부면의 보호필름의 수축률은 100ppm이하이고, 하부면의 보호필름의 수축률은 100ppm이상인, 커버 윈도우 기판.
18. 위 16에 있어서, 85℃, 85%RH의 조건에서 상기 상부면의 보호필름의 수축률은 100ppm이하이고, 하부면의 보호필름의 수축률은 100ppm이상인, 커버 윈도우 기판.
19. 위 1에 있어서, 상기 기판을 60℃, RH90%에 방치 후, 하드코팅층이 위를 향하도록 두고 상온(25℃)에서 측정한 휨량은 -1.0mm(역컬) 내지 +1.0mm(정컬)인, 커버 윈도우 기판.
20. 위 1에 있어서, 상기 기판을 85℃, RH85%에 방치 후, 하드코팅층이 위를 향하도록 두고 상온(25℃)에서 측정한 휨량은 -1.0mm(역컬) 내지 +1.0mm(정컬)인, 커버 윈도우 기판.
21. 위 1 내지 20 중 어느 한 항의 커버 윈도우 기판을 구비하는 화상 표시 장치.
본 발명의 커버 윈도우 기판은 고분자 비유리 제품이면서도 고경도를 구현할 수 있어, 제품의 경량화를 구현하기 적합하며, 제조 원가 또한 낮아 경제성이 매우 뛰어나다.
본 발명의 커버 윈도우 기판은 고온·고습의 가혹 조건에서 기판의 휨 발생을 현저히 감소시켜 제품에 적용시 우수한 내구성 및 광학 특성을 나타낸다.
본 발명의 커버 윈도우 기판은 별도의 지문방지층을 구비하지 않아도 표면의 내지문 성능(Anti-finger)이 뛰어나다.
도 1은 본 발명에서 휨 발생을 측정하는 기준을 나타낸 것이다.
본 발명은 커버 윈도우 기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고분자 기재 필름의 적어도 일면에 유무기 하이브리드 하드코팅층을 포함하고, 1kg 하중하 연필 경도가 4H 이상을 만족함으로써, 고온·고습의 가혹 조건에서 기판의 휨 발생을 현저히 감소시켜 제품에 적용시 우수한 내구성 및 광학 특성을 구현할 수 있으며, 표면의 내지문 성능(Anti-finger)도 우수한 커버 윈도우 기판 및 이를 구비하는 화상 표시 장치에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
고분자 기재 필름을 기반으로 커버 윈도우 기판을 제조하는 경우, 강도 향상의 측면에서 필름의 표면에 하드코팅층을 형성할 수 있다. 그러나, 기재 필름을 이루는 고분자가 가지는 고유의 수축률 및 기재 필름 제조시 열변화에 의해 잔류되는 응력 등에 의해, 고온·고습의 가혹 조건에서 각 층이 들뜨는 휨 현상이 발생하는 문제가 있으며, 이러한 휨 발생으로 제품의 내구성이 저하되고, 구현하고자 하는 화상의 시인성을 저하시키는 문제가 있다.
이에, 본 발명은 고분자 기재 필름의 표면에 특정 강도값을 가지는 유무기 하이브리드 하드코팅층을 형성함으로써, 고온 고습 조건하에서 휨 현상을 현저히 감소시켜, 전술한 문제를 해결하였으며, 아울러, 상기 하드코팅층에 의해 표면의 내지문성(Anti-finger)도 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 커버 윈도우 기판(10)은 고분자 기재 필름 및 유무기 하이브리드 하드코팅층을 포함한다.
상기 유무기 하이브리드 하드코팅층은 상기 고분자 기재 필름의 적어도 일면에 형성되어 기판의 표면 1kg 하중하 연필 경도가 4H이상을 나타내게 된다.
본 발명자는 커버 윈도우 기판에 적합한 1kg 하중하 연필 경도가 4H 이상임을 도출하였으며, 종래 고분자 필름에 기반한 기판의 경우, 상기 조건 하에서 4H 이상의 연필 경도를 만족하지 못하고 있다.
본 발명에 따른 커버 윈도우 기판은 유무기 하이브리드 하드코팅층을 포함함으로써, 1kg 하중하 연필 경도가 4H 이상을 구현할 수 있게 하였다.
상기 기판의 연필 경도가 4H미만인 경우, 커버 기판으로 충분한 강도를 내지 못하며, 1kg 하중하 연필 경도가 6H 이상인 경우, 전술한 효과가 더욱 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 유무기 하이브리드 하드코팅층은 유기 화합물과 무기 화합물이 조합되어 형성된 것으로서, 상기 하드코팅층의 연필 경도는 사용되는 유무기 화합물의 종류, 혼합 비율, 코팅층 형성시 공정 조건 등을 조절함으로써, 구현될 수 있다.
상기 유무기 하이브리드 하드코팅층은 무기 화합물 외에 중합성 화합물, 중합 개시제 및 용매를 더 포함하는 유무기 하이브리드 코팅층 형성용 조성물을 고분자 기재 필름에 도포하여 형성된 것일 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 무기 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 나노 실리카, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 에폭시사이클로헥실에틸트리메톡시실란, 글리시독시프로필트리메톡시실란, 글리시독시프로필트리에톡시실란, 메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시프로필트리에톡시실란을 등을 사용할 수 있다. 특히, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 메타크릴록시프로필트리에톡시실란 바람직하며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 무기 화합물의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 중합성 화합물 100중량부에 대하여, 100 내지 260 중량부로 포함될 수 있으며, 상기 함량 범위로 포함되는 경우, 유기 화합물과 무기 화합물이 적정 비율로 혼합되어 전체 구조의 압축성을 향상시켜 코팅두께의 박막화를 할 수 있으며, 고분자 기재 필름과의 밀착성이 향상될 수 있고, 코팅층의 평탄성 및 고경도를 구현할 수 있다. 이에 따라, 고온 고습의 조건에서 휨 현상을 최소화할 수 있으며, 곡면부 형성시에도 우수한 내구성을 구현할 수 있으며, 표면의 내지문성도 향상시킬 수 있는 것으로 판단된다.
또한, 상기 무기 화합물은 바람직하게는 120 내지 260 중량부로 포함된 것일 수 있으며, 이 경우, 경도를 강화하는 효과가 더욱 향상될 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 중합성 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 아크릴레이트계 모노머를 포함하여 중합된 것일 수 있으며, 구체적으로 상기 아크릴레이트계 모노머는 퍼플로로알킬아크릴레이트, 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리옥시에틸(메타)아크릴레이트, 트리사이크로데칸디메탄올디아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨핵사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합되어 사용될 수 있다.
또한, 상기 중합성 화합물은 내지문성의 향상 측면에서 불소계 바인더 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들면, 퍼플루오로알킬아크릴레이트 등 포함하여 중합된 수지를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명에서 사용 가능한 중합 개시제의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 아세토페논계 화합물, 벤조페논계 화합물, 트리아진계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 옥심에스테르계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종의 화합물을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 옥심에스테르계 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 아세토페논계 화합물의 구체적인 예를 들면, 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온, 2-(4-메틸벤질)-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등을 들 수 있다.
상기 벤조페논계 화합물의 구체적인 예를 들면, 벤조페논, o-벤조일벤조산 메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 들 수 있다.
상기 트리아진계 화합물의 구체적인 예를 들면, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(퓨란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 비이미다졸계 화합물의 구체적인 예를 들면, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 또는 4,4',5,5' 위치의 페닐기가 카르보알콕시기에 의해 치환되어 있는 이미다졸 화합물 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2-비스(2,6-디클로로페닐)-4,4’5,5’-테트라페닐-1,2’-비이미다졸 등을 들 수 있다.
상기 티오크산톤계 화합물의 구체적인 예를 들면, 2-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.
상기 옥심에스테르계 화합물의 구체적인 예를 들면, o-에톡시카르보닐-α-옥시이미노-1-페닐프로판-1-온, 1,2-옥타디온,-1-(4-페닐치오)페닐,-2-(o-벤조일옥심), 에타논,-1-(9-에틸)-6-(2-메틸벤조일-3-일)-,1-(o-아세틸옥심) 등을 들 수 있으며, 시판품으로 CGI-124(시바가이기사), CGI-224(시바가이기사), Irgacure OXE-01(BASF사), Irgacure OXE-02(BASF사), N-1919(아데카사), NCI-831(아데카사) 등이 있다.
또한, 상기 광중합 개시제(C)는 본 발명의 감광성 수지 조성물의 감도를 향상시키기 위해서, 광중합 개시 보조제를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 감광성 수지 조성물은 광중합 개시 보조제를 함유함으로써, 감도가 더욱 높아져 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 용매의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르 및 에틸렌글리콜모노부틸에테르와 같은 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸메틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등의 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르류; 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 프로필렌글리콜에틸메틸에테르, 프로필렌글리콜디프로필에테르프로필렌글리콜프로필메틸에테르, 프로필렌글리콜에틸프로필에테르 등의 프로필렌글리콜디알킬에테르류; 프로필렌글리콜메틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜에틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜프로필에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜부틸에테르프로피오네이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르프로피오네이트류; 메톡시부틸알코올, 에톡시부틸알코올, 프로폭시부틸알코올, 부톡시부틸알코올 등의 부틸디올모노알킬에테르류; 메톡시부틸아세테이트, 에톡시부틸아세테이트, 프로폭시부틸아세테이트, 부톡시부틸아세테이트 등의 부탄디올모노알킬에테르아세테이트류; 메톡시부틸프로피오네이트, 에톡시부틸프로피오네이트, 프로폭시부틸프로피오네이트, 부톡시부틸프로피오네이트 등의 부탄디올모노알킬에테르프로피오네이트류; 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜디에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에틸에테르 등의 디프로필렌글리콜디알킬에테르류; 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤류; 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 글리세린 등의 알코올류; 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 2-히드록시프로피온산에틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산메틸, 2-히드록시-2-메틸프로피온산에틸, 히드록시아세트산메틸, 히드록시아세트산에틸, 히드록시아세트산부틸, 락트산메틸, 락트산에틸, 락트산프로필, 락트산부틸, 3-히드록시프로피온산메틸, 3-히드록시프로피온산에틸, 3-히드록시프로피온산프로필, 3-히드록시프로피온산부틸, 2-히드록시-3-메틸부탄산메틸, 메톡시아세트산메틸, 메톡시아세트산에틸, 메톡시아세트산프로필, 메톡시아세트산부틸, 에톡시아세트산메틸, 에톡시아세트산에틸, 에톡시아세트산프로필, 에톡시아세트산부틸, 프로폭시아세트산메틸, 프로폭시아세트산에틸, 프로폭시아세트산프로필, 프로폭시아세트산부틸, 부톡시아세트산메틸, 부톡시아세트산에틸, 부톡시아세트산프로필, 부톡시아세트산부틸, 2-메톡시프로피온산메틸, 2-메톡시프로피온산에틸, 2-메톡시프로피온산프로필, 2-메톡시프로피온산부틸, 2-에톡시프로피온산메틸, 2-에톡시프로피온산에틸, 2-에톡시프로피온산프로필, 2-에톡시프로피온산부틸, 2-부톡시프로피온산메틸, 2-부톡시프로피온산에틸, 2-부톡시프로피온산프로필, 2-부톡시프로피온산부틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산프로필, 3-메톡시프로피온산부틸, 3-에톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-에톡시프로피온산프로필, 3-에톡시프로피온산부틸, 3-프로폭시프로피온산메틸, 3-프로폭시프로피온산에틸, 3-프로폭시프로피온산프로필, 3-프로폭시프로피온산부틸, 3-부톡시프로피온산메틸, 3-부톡시프로피온산에틸, 3-부톡시프로피온산프로필, 3-부톡시프로피온산부틸 등의 에스테르류; 테트라히드로푸란, 피란 등의 고리형 에테르류; γ-부티로락톤 등의 고리형 에스테르류 등을 들 수 있다. 여기서 예시한 용매는, 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용매는 도포성 및 건조성을 고려하였을 때 알킬렌글리콜알킬에테르아세테이트류, 케톤류, 부탄디올알킬에테르아세테이트류, 부탄디올모노알킬에테르류, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등의 에스테르류가 바람직하게 사용될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 시클로헥사논, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시부탄올, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸 등이 사용될 수 있다.
전술한 성분들을 포함하는 유무기 하이브리드 하드코팅층 형성용 조성물을 고분자 기재 필름에 도포하는 방법으로 하드코팅층을 형성할 수 있으며, 도포 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 스핀 코팅 등의 공지된 방법에 의해 수행될 수 있다.
상기 도포 공정 이후, 경화하는 공정을 더 수행할 수 있으며, 경화 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 광경화나 열경화를 단독으로, 또는 광경화 이후 열경화, 열경화 이후 광경화하는 등의 방법으로 행해질 수 있다.
상기 경화 공정이 열경화 이후 광경화하는 공정으로 진행되는 경우, 상기 열경화는 60 내지 90 ℃에서, 60초 내지 300초간 수행될 수 있으며, 상기 광경화는 320~400nm 영역의 광을 광량이 400 내지 700 mJ/cm2이 되도록 경화시간을 조절하여 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 유무기 하이브리드 하드코팅층의 수접촉각은 80° 내지 120°일 수 있으며, 바람직하게는 100° 내지 120°일 수 있다. 상기 범위의 수접촉각을 만족하는 경우, 표면의 내지문성이 향상되어, 구현하고자 하는 화상의 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 유무기 하이브리드 하드코팅층의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 10 내지 40㎛일 수 있으며, 바람직하게는 15 내지 30㎛일 수 있다. 상기 범위의 두께를 만족하는 경우, 연필경도를 향상시키는 하는 효과를 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 고분자 기재 필름은 상기 유무기 하이브리드 하드코팅층이 형성되는 기재 역할을 수행하는 것으로서, 상기 하드코팅층의 형성이 용이하도록 적정 강도를 가지는 것이라면, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다.
본 발명에서 사용 가능한 상기 고분자 기재 필름의 소재의 구체적인 예를 들면, 폴리메틸(메타)아크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), PMMA/PC코폴리머 및 PMMA/PC/PMMA코폴리머 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 폴리메틸(메타)아크릴레이트(PMMA)를 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 고분자 기재 필름의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 0.2mm 내지 1.0mm일 수 있으며, 상기 두께 범위를 만족하는 경우, 4H이상의 고경도를 만족 하는 효과를 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 고분자 기재 필름의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으나, 전술한 고분자 소재를 특정 온도와 압력 조건에서 압출하는 공정으로 형성된 것일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 압출 공정은 고분자 소재의 융점 이상의 온도 하에서 고분자 소재를 녹인 후, 소정 압력의 압출 다이를 통해 배출시키는 과정으로 수행될 수 있으며, 본 발명의 기재 필름과 같이 판상 형태의 고분자 기재 필름을 형성하는 경우, 상기 압출된 고분자 소재를 일정 이상의 장력으로 연신하면서 권취하는 공정으로 수행될 수 있다.
한편, 상기 연신 공정 중 고분자는 급격하게 냉각되게 되는데 이 과정에서 필름 내부에 잔류 응력이 발생하게 되며, 권취되는 과정에서 공기층과 접하는 상부면과 이송 수단과 접하는 하부면의 온도 차이에 의해 상하부의 표면 조도와 조직의 치밀성 등의 차이가 발생하게 된다.
이와 같이, 필름에 잔류 응력이 존재하는 경우, 추가적인 열 가공시 뒤틀림, 수축 및 팽창에 의한 휨 등의 현상이 발생할 수 있으며, 상부에 추가 적층물과 박리되기 쉬운 문제가 있었다.
본 발명에 따른 고분자 기재 필름은 제조 후에 추가 열처리를 거친 것일 수 있으며, 구체적으로 고분자의 열변형온도(HDT) ±20℃ 또는 유리전이온도(Tg) ±20℃의 조건 하에서 열처리된 것일 수 있다. 본 발명에서 ±20℃란, 해당 기준점이 되는 온도(고분자의 열변형온도(HDT) 또는 유리전이온도(Tg))에서 -20℃ 내지 +20℃를 포함하는 개념이다.
이 경우, 제조 공정 중에서 발생한 잔류 응력을 완화시켜, 추가 열 가공시에 발생하는 내구성 저하 문제를 보완할 수 있다.
상기 고분자 기재 필름의 열처리 공정은 90℃ 내지 110 ℃에서 60분 내지 240분간 수행될 수 있으며, 상기 조건에서 수행되는 경우, 잔류 응력을 효과적으로 완화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 고분자 기재 필름은 상기 열처리 공정 이후에 25℃ 내지 60℃에서 1분 내지 15분간 냉각 공정을 거친 것일 수 있으며, 이 경우, 잔류응력을 해소하는 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 고분자 기재 필름은 상기 냉각 단계 후 상기 냉각 단계의 온도보다 더 낮은 온도에서 추가로 냉각하는 단계를 더 거친 것일 수 있으며, 이 경우, 전술한 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 커버 윈도우 기판은 고분자 기재 필름의 하드코팅층이 형성된 면의 타면에 비표시부 차광층을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명에서, "상부(Front)"는 해당 부재를 기준으로 화상표시장치의 시인측을 의미하며, "하부(Rear)"는 시인측의 타측을 의미한다.
본 발명에 따른 비표시부 차광층은 화상표시장치에서 가리고자 하는 부분을 은폐하고, 시각적으로 미화시키는 역할을 하는 것이며, 그 소재 및 형상은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 요철 구조로 형성되어 입체적 구조를 구현할 수 있는 입체 패턴을 포함할 수 있으며, 구체적인 예를 들면, IR 센서, 카메라 개구부, 홈키 홀, 스피커 홀, 아이콘 등의 패턴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 비전도성 파광 패턴은 착색제, 알칼리 가용성 수지, 중합성 화합물, 중합 개시제, 용매 등을 포함하며, 포토리소그래피가 가능한 비전도성 색상 패턴 형성용 조성물로 형성될 수 있으며, 각 성분들은 당 분야에서 통상적으로 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있다.
착색제는 당분야에 알려진 착색제가 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 착색제의 종류는 사용자가 요구하는 색상을 구현하기 위해 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 백색, 적색, 녹색, 청색의 염료 및 안료; 조색용의 황색, 오렌지, 바이올렛, 브라운 등의 염료 및 안료; 카본 블랙 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
착색제는 필요에 따라 금속 가루, 백색 안료, 형광 안료 등을 더 포함할 수 있다.
안료는 무기 안료 또는 유기 안료일 수 있다.
무기 안료의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 황산바륨, 황산납, 산화티탄, 황색납, 벵갈, 산화 크롬, 카본 블랙 등을 들 수 있다.
유기 안료의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 당분야에서 통상적으로 사용되는 C.I.(컬러 인덱스) 번호를 가지는 다양한 안료를 들 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 커버 윈도우 기판은 제조 후, 기판의 납품 과정에서 표면 스크래치 등의 외관상 불량을 방지하기 위해서 양면에 보호필름을 더 포함하는 것일 수 있으며, 상기 보호필름은 최종 제품에 적용시 제거될 수 있다.
본 발명에 따른 보호필름은 기판의 양면, 즉, 상기 하드코팅층이 구비된 고분자 기재 필름의 상부와 비표시부 차광층의 하부에 각각 보호필름이 배치된 것일 수 있다.
본 발명에 따른 보호필름은 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등이 우수한 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 필름; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 필름; 폴리카보네이트 필름; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 필름; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 필름; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 필름; 폴리이미드계 필름; 폴리에테르설폰계 필름; 설폰계 필름 등의 통상의 필름을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서, 상기 상부면의 보호필름(고분자 기재 필름의 상부의 보호필름)의 60℃, 90%RH의 조건에서 수축률은 100ppm이하일 수 있고, 하부면의 보호필름(비표시부 차광층의 하부의 보호필름)의 60℃, 90%RH의 조건에서 수축률은 100ppm이상일 수 있다. 상기 60℃, 90%RH의 조건은 고온고습에서 안정하다는 것을 의미하며, 이 조건에서 전술한 수축률을 만족하는 경우 커버 플라스틱의 양면을 접합함으로써, 기판의 휨 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 상부면의 보호필름(고분자 기재 필름의 상부의 보호필름)의 85℃, 85%RH의 조건에서 수축률은 100ppm이하일 수 있고, 하부면의 보호필름(비표시부 차광층의 하부의 보호필름)의 85℃, 85%RH의 조건에서 수축률은 100ppm이상일 수 있다. 상기 85℃, 85%RH의 조건은 60℃, 90%RH의 대비 더욱 가혹한 조건하에서의 안정성을 평가한 것을 의미하며, 이 조건에서 전술한 수축률을 만족하는 경우 커버 플라스틱의 양면을 접합함으로써, 기판의 휨 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 상부면의 보호필름의 박리력은 10 내지 100N/25mm일 수 있고, 하부면의 보호필름의 박리력은 100 내지 300N/25mm일 수 있다. 이 경우, 커버 플라스틱의 양면을 접합함으로써, 기판의 휨 발생을 최소화할 수 있다.
전술한 구성을 포함하는 본 발명에 따른 커버 윈도우 기판은 고온·고습 조건 하에서 휨 발생을 현저히 감소시킬 수 있으며, 예를 들면, 상기 기판을 60℃, RH90%에 방치 후, 하드코팅층이 위를 향하도록 두고 상온(25℃)에서 측정한 휨량은 -1.0mm(역컬) 내지 +1.0mm(정컬)일 수 있으며, 바람직하게는 -0.5 내지 +0.5mm일 수 있다.
상기 기판을 85℃, RH85%에 방치 후, 하드코팅층이 위를 향하도록 두고 상온(25℃)에서 측정한 휨량은 -1.0mm(역컬) 내지 +1.0mm(정컬)일 수 있으며, 바람직하게는 -0.5 내지 +0.5mm일 수 있다.
본 발명에서 휨 발생이란, 고온·고습 조건 하에서 기판의 끝단에 들림(h1)이 발생하거나, 기판의 내부에서 들뜸(h2)이 발생하는 경우를 의미하는 것으로서, 휨량은 고온 고습 조건에 투입한 후, 커버 윈도우 기판을 상온(25℃)조건하에서 평평한 바닥면에 두고 바닥에 밀착되지 않고 뜨는 부분 중 최대 높이를 의미한다(도 4 참조).
보다 구체적으로, 휨량은 하드코팅층이 위로 가도록 한 후 측정하여 나타낼 수 있으며, 휨량이 +인 경우, 하드코팅층측으로 휘는 것을 의미하며(정컬), 상기 휨량이 -인 경우, 차광측으로 휘는것을 의미한다(역컬).
<화상표시장치>
본 발명은 상기 커버 윈도우 기판을 구비하는 화상표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 화상표시장치는 상기 구성 외에 당 분야에 공지된 구성을 더 포함할 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 및 비교예
실시예 1
<고분자 기재 필름의 제조>
폴리메틸메타아크릴레이트 필름을 100℃에서 120분간 가열한 후, 60℃에서 10분간 냉각하고, 상온(25℃)에서 냉각하는 단계별 열처리를 거쳐 고분자 기재 필름(A-1)을 제조하였다.
<커버 윈도우 기판의 제조>
열처리된 고분자 기재 필름의 일면에 하기 표 1에 시재된 성분 및 조성을 가지는 유무기 하이브리드 하드코팅용 조성물을 도포한 후, 90℃에서 90초간 건조하고, 315, 365nm의 자외선 파장역역의 광을 600mJ로 경화하여, 최종 두께가 30㎛되는 하드코팅층을 형성하였다.
다음으로, 상기 고분자 기재 필름의 하드코팅층이 형성된 타면에 비표시부 차광층을 형성하였으며, 이 후 80℃에서 60분간 건조하였다.
이후, 상기 고분자 기재 필름의 상부(하드코팅층 형성측)에 박리력이 80N/25mm이고, 60℃, 90%RH의 조건에서 수축률이 60ppm인 PET 기재 필름을 아크릴계 접착제를 사용하여 접합하고, 상기 고분자 기재 필름의 하부(비표시부 차광층 형성측)에 박리력이 200N/25mm이고, 60℃, 90%RH의 조건에서 수축률이 150ppm인 PET 기재 필름을 아크릴계 접착제를 사용하여 접합하였다.
접합 후, 400W의 CO2 레이저를 사용하여, 100mm/sec의 속도로 소정 사이즈의 셀단위로 컷팅하여 커버 윈도우 기판을 제조하였다.
실시예 2
하드코팅층의 두께를 20㎛로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 커버 윈도의 기판을 제조하였다.
실시예 3
하드코팅층의 두께를 10㎛로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 커버 윈도의 기판을 제조하였다.
실시예 4
80℃에서 열처리한 고분자 기재 필름(A-2)을 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 커버 윈도의 기판을 제조하였다.
실시예 5
110℃에서 열처리한 고분자 기재 필름(A-3)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 커버 윈도의 기판을 제조하였다.
실시예 6
열처리를 수행하지 않은 것을 고분자 기재 필름(A-4)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 커버 윈도의 기판을 제조하였다.
실시예 7 내지 14 및 비교예 1 내지 3
하이브리드 코팅층 제조시 하기 표 1에 기재된 성분 및 함량을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 커버 윈도의 기판을 제조하였다.
구분 표면
경도		 기재
필름
(A)		 하드코팅층 두께(㎛) 하드코팅층 형성용 조성물(성분/함?c)
무기화합물
(B/중량%)		 중합성화합물
(C/중량%)		 중합개시제
(D/중량%)		 용매
(E/중량%)
실시예1 9H A-1 30 B-1/34 C-1/16 D-1/6 E-1/잔량
실시예2 7H A-1 20 B-1/34 C-1/16 D-1/6 E-1/잔량
실시예3 5H A-1 10 B-1/34 C-1/16 D-1/6 E-1/잔량
실시예4 9H A-2 30 B-1/34 C-1/16 D-1/6 E-1/잔량
실시예5 9H A-3 30 B-1/34 C-1/16 D-1/6 E-1/잔량
실시예6 9H A-4 30 B-1/34 C-1/16 D-1/6 E-1/잔량
실시예7 7H A-1 30 B-1/28 C-1/22 D-1/6 E-1/잔량
실시예8 9H A-1 30 B-1/36 C-1/14 D-1/6 E-1/잔량
실시예9 6H A-1 30 B-1/19.5 C-1/30.5 D-1/6 E-1/잔량
실시예10 9H A-1 30 B-1/37.5 C-1/12.5 D-1/6 E-1/잔량
실시예11 9H A-1 30 B-2/34 C-1/16 D-1/6 E-1/잔량
실시예12 9H A-1 30 B-3/34 C-1/16 D-1/6 E-1/잔량
실시예13 9H A-1 30 B-1/34 C-1/17.5 D-1/6 E-1/잔량
실시예14 9H A-1 30 B-1/34 C-1/18 D-1/6 E-1/잔량
비교예 1 3H A-1 30 B-1/18 C-1/32 D-1/6 E-1/잔량
비교예 2 3H A-1 30 B-1/16 C-1/34 D-1/6 E-1/잔량
비교예 3 3H A-1 30 B-1/14 C-1/36 D-1/6 E-1/잔량

A: 고분자 기재 필름
A-1: 100℃에서 열처리한 폴리메틸(메타)아크릴레이트 필름
A-2: 80℃에서 열처리한 폴리메틸(메타)아크릴레이트 필름
A-3: 110℃에서 열처리한 폴리메틸(메타)아크릴레이트 필름
A-4: 별도의 열처리를 거치지 않은 폴리메틸(메타)아크릴레이트 필름

B: 무기 화합물
B-1: 나노실리카졸:비닐트리메톡시실란 67중량비: 23중량비
B-2: 나노실리카졸:비스(트리에톡시실릴프로필)테트라설파이드67중량비: 23중량비
B-3: 나노실리카졸: N-(3-아크릴옥시-2-하이드록시프로필)-3-아미노프로필트리메톡시실란 67중량비: 23중량비

C: 중합성 화합물
C-1: 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트:퍼플로로알킬아크릴레이트94중량비: 6중량비

D: 중합 개시제
D-1:Igracure184:Igracure2959 50중량비:50중량비

E: 용제
E-1: PGMEA

표면 경도는, 하드코팅층에 대해서 JIS5400에 따라, Mitsubishi사 제조 연필을 사용하여 1kg의 하중하 연필 경도를 측정하였음
실험 방법
(1) 휨 발생 평가( 휨량 )
실시예 및 비교예에 따라 제조된 커버 윈도우 기판을 60℃, RH90%에 48시간 방치한 후, 하드코팅층이 위를 향하도록 두고 상온(25℃)에서 평평한 바닥면에 밀착되지 않고 뜨는 부분 중 최대 높이를 측정하였으며(도 1 참고), 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
+의 경우, 하드코팅층으로 휘는 것(정컬)을 의미하며, -의 경우 차광측으로 휘는 것(역컬)을 의미한다.
(2) 내지문성 평가
실시예 및 비교예에 따라 제조된 커버 윈도우 기판의 표면에 물방울을 떨어뜨린 후, 표면과 물방울이 이루는 각도(수접촉각)를 측정하여 하기 표 2에 기재하였다.
각도가 100°내지 120°범위 내인 경우, 우수한 내지문성을 구현할 수 있으며, 가장 바람직하게는 110°내지 120°인 경우, 내지문성이 뛰어나다.
(3) 내충격성 평가
실시예 및 비교예에 따란 제조된 커버 윈도우 기판을 중심에 50mm의 구멍이 뚫린 지그 위에 고정시키고 130g의 쇠구슬을 소정 높이에서 떨어뜨려 외관 상의 변형, 깨짐 등이 발생하는 최대 높이를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
(4) 내구성 평가
실시예 및 비교예에 따란 제조된 커버 윈도우 기판을 각각 3파장 lamp를 사용하여 표면의 스크래치, 크랙, 변형을 육안으로 확인하였으며, 광학 현미경을 사용하여 절단면을 확대 관찰하여, 절단면의 yellow zone의 장변 길이를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
절단면의 yellow zone의 장변 길이가 80㎛ 미만인 경우, Edge부의 시인성이 우수하며 80㎛ 이상인 경우, Edge부에서의 Yellow부분이 시인되는 문제를 유발할 수 있다.
구분 휨량 내지문성 내충격성 밀착성 Crack
곡면부 평탄부
실시예 1 +0.5 110° 25cm 100
/100		 無 無
실시예 2 +0.5 110° 25cm 100
/100		 無 無
실시예 3 +0.5 110° 24cm 100
/100		 無 無
실시예 4 +0.7 110° 25cm 100
/100		 無 無
실시예 5 +0.4 110° 25cm 100
/100		 無 無
실시예 6 +1.0 110° 25cm 100
/100		 無 無
실시예 7 +0.7 110° 25cm 100
/100		 無 無
실시예 8 -0.2 110° 25cm 90
/100		 無 無
실시예 9 +1.2 110° 25cm 100
/100		 無 無
실시예 10 -0.5 110° 25cm 80
/100		 無 無
실시예 11 +0.8 110° 25cm 70
/100		 無 無
실시예 12 +0.9 110° 25cm 60
/100		 無 無
실시예 13 +0.5 112° 25cm 100
/100		 無 無
실시예 14 +0.5 115° 25cm 100
/100		 無 無
비교예 1 +1.5 110° 22cm 100
/100		 無 無
비교예 2 +1.7 110° 22cm 100
/100		 無 無
비교예 3 +2.1 110° 22cm 100
/100		 無 無
상기 표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 하드코팅층을 구비하는 실시예의 경우, 경도 6H이상 휨 +0.5mm이내의 제품이 제작 가능한 것을 확인할 수 있다.
다만, 고분자 기재 필름의 열처리 온도가 다소 낮은 실시예 4의 경우, 휨이 다소 증가하였으며, 열처리 온도가 다소 높은 실시예 5의 경우, Haze가 약한 상승하였으며, 열처리를 수행하지 않은 고분자 기재 필름을 사용한 실시예 6의 경우, 잔류 응력으로 인해 다른 실시예들 보다 휨 발생이 증가한 것을 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 경도 값을 벗어난 비교예 1 내지 3은 실시예 대비 휨 발생이 현저히 증가하고, 내충격정이 현저히 저하되는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 중합성 화합물 대비 무기 화합물의 함량이 감소할수록(비교예 1 < 비교예 2 < 비교예 3), 휨 량이 더욱 증가하는 확인할 수 있었다.

Claims (21)

  1. 고분자 기재 필름의 적어도 일면에 유무기 하이브리드 하드코팅층을 포함하고, 1kg 하중하 연필 경도가 4H 이상인, 커버 윈도우 기판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 1kg 하중하 연필 경도는 6H 이상인, 커버 윈도우 기판.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 하드코팅층은 나노 실리카, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 에폭시사이클로헥실에틸트리메톡시실란, 글리시독시프로필트리메톡시실란, 글리시독시프로필트리에톡시실란, 메타크릴록시프로필트리메톡시실란 및 메타크릴록시프로필트리에톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 무기 화합물을 포함하는, 커버 윈도우 기판.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 하드코팅층은 중합성 화합물, 중합 개시제 및 용매를 더 포함하는 하드코팅층 형성용 조성물로 제조된, 커버 윈도우 기판.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 무기 화합물은 중합성 화합물 100 중량부 대비 100 내지 260 중량부로 포함되는, 커버 윈도우 기판.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 중합성 화합물은 퍼플루오로알킬아크릴레이트,하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 헥산디올디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리옥시에틸(메타)아크릴레이트, 트리사이크로데칸디메탄올디아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨핵사(메타)아크릴레이트)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종인, 커버 윈도의 기판.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 하드코팅층의 수접촉각은 80° 내지 120°인, 커버 윈도우 기판.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 하드코팅층의 두께는 10 내지 40㎛인, 커버 윈도우 기판.
  9. 청구항 1 있어서, 상기 고분자 기재 필름은 고분자의 열변형온도(HDT)의 ±20℃ 또는 유리전이온도(Tg) ±20℃의 조건 하에서 열처리된 것인, 커버 윈도우 기판.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 고분자 기재 필름은 90℃ 내지 110℃에서 120분 내지 240분간 열처리된 것인, 커버 윈도우 기판.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 고분자 기재 필름은 상기 열처리 후에 25℃ 내지 60℃에서 1분 내지 15분간 냉각된 것인, 커버 윈도우 기판.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 고분자 기재 필름은 상기 냉각 후에 상기 냉각 단계보다 더 낮은 온도에서 추가로 냉각된 것인, 커버 윈도우 기판.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 고분자 기재 필름은 폴리메틸(메타)아크릴레이트(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 사이클로올레핀폴리머(COP), 사이클로올레핀코폴리머(COC), PMMA/PC코폴리머 및 PMMA/PC/PMMA코폴리머로 이루어진 군에서 적어도 1종을 포함하는, 커버 윈도우 기판.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 고분자 기재 필름의 두께는 0.2 내지 1.0mm인, 커버 윈도우 기판.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 고분자 기재 필름의 하드코팅층이 형성된 면의 타면에 비표시부 차광층을 더 포함하는, 커버 윈도우 기판.
  16. 청구항 15에 있어서, 양면에 각각 보호필름을 더 포함하는, 커버 윈도우 기판.
  17. 청구항 16에 있어서, 60℃, 90%RH의 조건에서 상기 상부면의 보호필름의 수축률은 100ppm이하이고, 하부면의 보호필름의 수축률은 100ppm이상인, 커버 윈도우 기판.
  18. 청구항 16에 있어서, 85℃, 85%RH의 조건에서 상기 상부면의 보호필름의 수축률은 100ppm이하이고, 하부면의 보호필름의 수축률은 100ppm이상인, 커버 윈도우 기판.
  19. 청구항 1에 있어서, 상기 기판을 60℃, RH90%에 방치 후, 하드코팅층이 위를 향하도록 두고 상온(25℃)에서 측정한 휨량은 -1.0mm(역컬) 내지 +1.0mm(정컬)인, 커버 윈도우 기판.
  20. 청구항 1에 있어서, 상기 기판을 85℃, RH85%에 방치 후, 하드코팅층이 위를 향하도록 두고 상온(25℃)에서 측정한 휨량은 -1.0mm(역컬) 내지 +1.0mm(정컬)인, 커버 윈도우 기판.
  21. 청구항 1 내지 20 중 어느 한 항의 커버 윈도우 기판을 구비하는 화상 표시 장치.
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