KR20190106812A - 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름, 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 기재로 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 이용하고, 광경화성 수지층 내에 분산된 금속 미립자를 포함하여, 특히 레이저 포인터에 대한 시인성을 높일 수 있으면서도, 우수한 물리적, 광학적 특성을 나타낼 수 있는 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

디스플레이 패널용 시인성 개선 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 {VISIBILITY IMPROVEMENT FILM FOR DISPLAY PANEL AND DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 특정 크기 및 형태를 가지는 형태의 금속 미립자를 포함하여, 특히 레이저 포인터에 대한 시인성을 높일 수 있으면서도, 휘도와 명암비 등 우수한 광학적 특성을 나타낼 수 있는 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름과, 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
강의나, 회의, 발표 등에서 프레젠테이션을 진행하는 경우, 디스플레이 장치로, 자료 화상을 재생하고, 자료 화상 위에 레이저 포인터를 사용하여, 스크린 등을 가리키면서 프레젠테이션을 실시하는 것이 일반적이다.
종래에는, 빔 프로젝터를 스크린이나 벽에 투영하여 프리젠테이션을 진행하는 경우가 많았다. 그러나, 프로젝터 방식의 경우, 명암비와 화질이 좋지 않은 단점이 있었다. 최근에는, LCD, PDP, OLED 등, 다양한 구동 방식의 대형 디스플레이 패널이 많이 공급되어, 디스플레이 자체에 직접 화상을 표시하고 프리젠테이션을 진행하는 것이 가능하게 되었다.
그러나, 디스플레이 장치는, 발광 특성이 있고, 특정 각도의 정반사 이외에 레이저 광을 산란시킬 수 있는 인자가 없기 때문에, 레이저 포인터의 시인성이 현저히 저하되는 단점이 있다.
따라서 과도한 추가 공정 없이 디스플레이 장치에서 레이저 포인터의 시인성을 개선하는 방법에 대해 개발이 여전히 요구되고 있다.
본 발명은 LCD, PDF, OLED 등의 디스플레이 패널에서, 저비용으로 레이저 포인터에 대한 시인성을 향상시킬 수 있으면서도, 우수한 물리적, 광학적 특성을 나타낼 수 있는 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명은,
폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재; 및
상기 기재의 적어도 일면에 구비되며, 금속 미립자가 분산된; 광경화성 수지층을 포함하고;
하기 계산식 1로 표시되는 상대 시인성 평가 값이 3 이상인;
디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 제공한다.
[계산식 1]
시인성 평가 값= B1 / A1
상기 계산식 1에서,
A1은, JIS K 7361에 따른 투과도가 93.0이고, JIS K 7136에 따른 헤이즈 값이 0.3인 필름을, 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이고,
B1은, 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 동일한 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이다.
또한, 본 발명은 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 포함하는, 디스플레이 장치를 제공한다.
본 발명의 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름에 따르면, 디스플레이 장치 상에서 저하된 레이저 포인터의 시인성을 현저히 향상시킬 수 있다.
또한, 이러한 효과는 디스플레이 구동 방식이나, 패널 내부의 컬러필터, 적층 구조 등에 대한 변경 없이 디스플레이 패널 외부에 필름의 형태로 적용함으로써 얻을 수 있으므로, 과도한 공정 변경이나 비용 증가를 필요로 하지 않아 생산 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은,
폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재; 및
상기 기재의 적어도 일면에 구비되며, 금속 미립자가 분산된; 광경화성 수지층을 포함하고;
하기 계산식 1로 표시되는 상대 시인성 평가 값이 3 이상이다.
디스플레이 패널용 시인성 개선 필름:
[계산식 1]
시인성 평가 값= B1 / A1
상기 계산식 1에서,
A1은, JIS K 7361에 따른 투과도가 93.0이고, JIS K 7136에 따른 헤이즈 값이 0.3인 필름을, 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이고,
B1은, 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 동일한 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이다.
또한, 본 발명의 디스플레이 장치는, 상기 디스플레이 패널 및 디스플레이 패널 상부에 장착된 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 포함한다.
본 명세서에서 '상면'이라는 용어는 필름이 디스플레이 패널에 장착되었을 때 시청자 쪽을 향하도록 배치된 면을 의미하며, '상부'는 시청자 쪽을 향하는 방향을 의미한다. 반대로, '하면' 또는 '하부'는 필름이 디스플레이 패널에 장착되었을 때, 시청자의 반대쪽을 향하도록 배치된 면 또는 방향을 의미한다.
본 명세서에서, 단순히 헤이즈 값, 혹은 전체 헤이즈 값이라 함은, 필름에 다른 처리를 하지 않고, 그 자체에 대해 측정한 헤이즈 값(Ht)을 의미한다. 이러한 전체 헤이즈 값(Ht)은, 필름의 표면 요철로부터 기인하는 헤이즈 값과 필름 내부에 포함된 입자 등으로부터 기인하는 헤이즈 값의 합에 의해 나타나게 된다.
본 명세서에서, 투명 필름이라 함은, 투명 기재 및 투명 광경화성 층을 포함하는 필름으로, 상술한 전체 헤이즈 값(Ht)이 약 1% 이하, 또는 약 0 내지 1%이하, 바람직하게는 약 0 내지 약 0.5%이하인, 투명 필름을 의미한다. 구체적으로, 상기 투명 필름에 포함되는 투명 광경화성 층은, 내부에 미립자를 포함하지 않아, 높은 투명도 및 상술한 바와 같이 매우 낮은 헤이즈 값(Ht)을 가지게 되어, 시인성 평가를 위한 상대 휘도 측정을 위해 사용되는 것일 수 있으며, 구체적으로 예를 들어, 본 발명의 비교예 13에 대응되는 필름을 포함하는 개념일 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 본 발명에 있어서, 각 층 또는 요소가 각 층들 또는 요소들의 "상에" 또는 "위에" 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 각 층 또는 요소가 직접 각 층들 또는 요소들의 위에 형성되는 것을 의미하거나, 다른 층 또는 요소가 각 층 사이, 대상체, 기재 상에 추가적으로 형성될 수 있음을 의미한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름, 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 대해, 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따르면,
폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재; 및
상기 기재의 적어도 일면에 구비되며, 금속 미립자가 분산된; 광경화성 수지층을 포함하고;
하기 계산식 1로 표시되는 상대 시인성 평가 값이 3 이상인;
디스플레이 패널용 시인성 개선 필름이 제공된다.
[계산식 1]
시인성 평가 값= B1 / A1
상기 계산식 1에서,
A1은, JIS K 7361에 따른 투과도가 93.0이고, JIS K 7136에 따른 헤이즈 값이 0.3인 필름을, 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이고,
B1은, 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 동일한 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이다.
본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 형성된 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은 레이저 포인터에 사용되는 파장 영역의 빛에 대하여 특징적인 굴절 특성을 보일 수 있어, 레이저 포인터의 시인성을 높이는데 기여할 수 있다.
이러한 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은, 광경화성 관능기를 포함하는 바인더의 경화물, 및 상기 광경화성 바인더의 내부에 분산된 금속 미립자를 포함한다.
일반적으로 사용되는 디스플레이 패널용 필름으로는 유리, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephtalate, PET)와 같은 폴리에스테르(polyester), 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylene vinyl acetate, EVA)와 같은 폴리에틸렌(polyethylene), 사이클릭 올레핀 중합체(cyclic olefin polymer, COP), 사이클릭 올레핀 공중합체(cyclic olefin copolymer, COC), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAC), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketon, PEEK), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리에테르이미드(polyetherimide, PEI), 폴리이미드(polyimide, PI), MMA(methyl methacrylate), 불소계 수지 또는 트리아세틸셀룰로오스(triacetylcellulose, TAC) 등으로 이루어진 기재를 들 수 있다.
상기 기재 중에서도 특히 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름이 광학적 특성이 우수하여 많이 사용되고 있다. 그러나, 상기 트리아세틸셀룰로오스 필름은 가격이 비싸, 경제적으로 매우 불리하며, 내습성, 내열성 등 환경 조건에 따른 내구성이 충분치 않아, 고온 다습한 환경 하에서 편광판 기능을 저하시킬 수 있다.
특히, 본원에서와 같이 레이저 포인터를 사용하는 디스플레이 장치 등은, 주로 대형 디스플레이 패널이 적용되는데, 트리아세틸셀루로오스 기재는, 투습도가 높아 내구성 측면에서 불리하며, 이에 따라 빛 샘 현상이 발생할 수 있다.
이에 본 발명의 일 측면에 따른, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 기재를 사용한다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재는, 트리아세틸셀루로오스에 비해 비용이 매우 저렴하고, 낮은 투습도, 높은 내열성, 높은 강도, 등 기계적 물성이 우수한데다, 투명성 등 광학적 물성도 우수하여, 트리아세틸셀룰로오스 필름을 대체하는 시도가 이루어지고 있다.
그러나, 폴리에틸렌 테레프탈레이트는, 반복 단위에 포함된 방향족 고리로 인하여 고유 복굴절 특성을 가지고 있기 때문에, 편광자 필름 등, 디스플레이용 하드코팅 필름에 적용할 시, 무지개 불균일 현상이나, 간섭에 의한 줄무늬가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은, 면 내에 복굴절을 가지며, 리타데이션 값이 약 5000nm 이상, 바람직하게는, 약 7000nm 이상인 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재를 사용할 수 있다. 또한, 상기 리타데이션 값의 상한은, 약 25000nm 이하, 또는, 약 20000nm인 것을 사용할 수 있다. 리타데이션 값이 작은 경우, 무지개 불균일 현상, 혹은 간섭 줄무늬가 발생할 수 있으며, 리타데이션 값이 너무 큰 경우, 박형화가 어렵고, 투습도, 및 내열성등이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
본 명세서에서 "리타데이션"으로 기재하는 경우는 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름의 면내 리타데이션을 의미한다.
이러한 기재 필름의 리타데이션은 예를 들어, 2축 방향의 굴절률과 두께를 측정하고, 이로부터 계산될 수 있으며, 일반적으로는, 자동 복굴절 측정 장치 등에서, Sodium- D 복사 광선인, 약 589㎚ 파장의 빛을 이용하여 측정 가능하다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재는, 약 80℃에서, 약 30분 간 열처리하였을 때, 열 수축률이 약 2% 이하로, 온도 변화에 대하여 매우 우수한 내구성을 가질 수 있으며, 이에 따라, 디스플레이 장치에 적용 시, 빛 샘 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재는, 내습성, 내열성, 기계적 물성 및 광학적 물성이 우수한 것에 더하여, 코팅 조성물에 의한 코팅층 형성 시, 기재 주름 등이 생기지 않아 코팅성 측면에서도 유리한 장점이 있다.
구체적으로, 본원발명에서와 같이 대형 디스플레이 적용되는 제품의 경우, 약 1000mm 이상 광폭 기재를 코팅하여야 하는데, 롤 코팅 시 기재를 주행하는 장력이 균일하지 않아 기재의 종 방향(Machine Direction, MD)으로 코팅 불균일 현상이 발생할 수 있다. 특히, 레이저 포인터 등에 대한 시인성을 개선시키기 위한 목적으로, 상대적으로 높은 Haze 값을 가지도록 하는 경우, 라인성 코팅에서 불균일이 발생할 가능성이 더 높아지고, 종 방향의 코팅 흐름이 더욱 잘 시인되어 코팅 면의 외관이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
그러나 본 발명의 일 측면에 따르는 경우, 특정 성질의 PET 기재를 사용하여, 코팅 시, 기재 필름을 높은 Modulus로 균일하게 고정시킬 수 있어, 코팅 균일도를 향상시킬 수 있으며, 결과적으로 코팅 흐름이 시인되지 않아 외관상 더 유리한 장점이 있다.
그리고, 이러한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재의 두께는, 약 10 내지 약 150㎛, 또는 약 40 내지 약 100㎛인 것이 바람직할 수 있다.
발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 수지층은, 기재의 일면 혹은 양면에 형성되는 것일 수 있다. 특히, 상기 수지층이, 기재의 상부, 즉 시청자 방향을 바라보게 되도록 형성되는 경우, 상기 수지층은 하드코팅층의 역할을 겸하게 될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 기재 상에 코팅 및 자외선 경화하여 광경화성 수지층이 형성될 수 있으며, 광경화성 바인더 등을 포함하는 코팅 조성물을 사용할 수 있다.
본 발명의 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 제조하기 위한 코팅 조성물은, 광경화성 관능기를 포함하는 바인더; 상기 바인더 내에 분산되어 있는, 금속 미립자; 광중합 개시제; 및 용매 등을 포함할 수 있다.
상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더는, 자외선에 의해 중합 반응을 일으킬 수 있는 불포화 관능기를 포함하는 화합물이라면 특별히 제한되지는 않으나, 광경화성 관능기로 (메트)아크릴레이트기, 알릴기, 아크릴로일기, 또는 비닐기를 포함하는 화합물일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더는 다관능 아크릴레이트계 모노머, 다관능 아크릴레이트계 올리고머, 및 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 명세서에서 아크릴레이트계란, 아크릴레이트 뿐만 아니라 메타크릴레이트, 또는 아크릴레이트나 메타크릴레이트에 치환기가 도입된 유도체를 모두 의미한다.
상기 다관능 아크릴레이트계 모노머는 아크릴레이트계 관능기를 2개 이상으로 포함하는 모노머를 의미한다. 보다 구체적으로 예를 들어 헥산디올디아크릴레이트(HDDA), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(TPGDA), 에틸렌글리콜 디아크릴레이트(EGDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA), 트리메틸올프로판에톡시 트리아크릴레이트(TMPEOTA), 글리세린 프로폭실화 트리아크릴레이트(GPTA), 펜타에리트리톨 트리(테트라)아크릴레이트(PETA), 또는 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 등을 들 수 있으나, 본 발명의 코팅 조성물이 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 다관능 아크릴레이트계 모노머는 서로 가교되어 보호 필름에 일정한 연필 강도와 내마모성을 부여하는 역할을 한다.
상기 다관능 아크릴레이트계 모노머는 단독으로 또는 서로 다른 종류를 조합하여 사용할 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트계 올리고머는 아크릴레이트 관능기를 2개 이상으로 포함하는 올리고머로, 중량 평균 분자량이 약 1,000 내지 약 10,000 g/mol, 또는 약 1,000 내지 약 5,000 g/mol, 또는 약 1,000 내지 약 3,000 g/mol의 범위를 가질 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 다관능 아크릴레이트계 올리고머는 우레탄(urethane), 에틸렌 옥사이드(ethylene oxide), 프로필렌 옥사이드(propylene oxide), 또는 카프로락톤(caprolactone) 중 1종 이상으로 변성된 아크릴레이트계 올리고머일 수 있다. 상기 변성된 다관능 아크릴레이트계 올리고머를 사용할 경우 변성에 의해 상기 다관능 아크릴레이트계 올리고머에 유연성이 더욱 부여되어 보호 필름의 컬 특성 및 가요성이 증가할 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트계 올리고머는 단독으로 또는 서로 다른 종류를 조합하여 사용할 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자는 유연성과 탄성이 우수하며, 아크릴레이트 관능기를 2개 이상 포함하는 고분자로, 중량 평균 분자량이 약 100,000 내지 약 800,000g/mol, 또는 약 150,000 내지 약 700,000g/mol, 또는 약 180,000 내지 약 650,000g/mol의 범위를 가질 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자를 포함하는 코팅 조성물을 이용하여 형성한 보호 필름은, 기계적 물성을 확보하면서도 높은 탄성 또는 유연성을 확보할 수 있고, 컬(curl) 또는 크랙(crack) 발생도 최소화할 수 있다.
상기 다관능 아크릴레이트계 탄성 고분자의 또 다른 예로는 우레탄계 아크릴레이트 고분자를 들 수 있다. 상기 우레탄계 아크릴레이트 고분자는 아크릴 폴리머의 주쇄에 우레탄계 아크릴레이트 올리고머가 곁가지로 연결되어 있는 형태를 가진다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅 조성물은 금속 미립자를 포함하여 레이저 포인터에 대한 광 산란 특성을 나타낼 수 있다. 상기 코팅 조성물이 금속 미립자를 포함할 때, 이를 이용하여 경화된 광경화성 수지층은 레이저 포인터에 사용되는 레이저 광을 효과적으로 산란시켜, 시인성을 높일 수 있다.
일반적으로, 디스플레이 패널 용 필름 등을 제조하는 경우, 코팅 조성물 등에 유기 입자 혹은 산화 금속 등의 무기 미립자를 사용하는 경우가 많은데, 이는 해당 입자들이 높은 투과율을 가지고 있기 때문이다.
이러한 투과형 입자 등은, 주로 굴절과 회절에 의해 광 산란을 일으키는 반면, 금속 입자는 광을 반사시킨다. 더 구체적으로, 투과형 입자의 경우, 빛이 지나는 가는 경로를 따라 회절과 굴절에 의한 광 산란이 연속적으로 일어나게 되고, 이에 따라 빛의 퍼지게 되어, 뿌연 형태의 빛이 나타나게 되지만, 금속 입자의 경우에는, 빛을 투과시키지 않고 반사에 의해 광 산란이 발생하기 때문에, 빛의 경로에 따라 산란이 연속적으로 발생하지는 않으며, 빛의 퍼짐 현상이 발생하지 않게 된다.
특히, 바인더와의 굴절률 차이가 큰 이산화티타늄(TiO2)입자 등의 금속 산화물계 무기 입자를 이용하는 경우, 높은 광 산란 효과를 얻을 수 있지만, 입자들의 높은 투과율로 인하여, 명암비가 크게 저하되는 단점이 있다.
디스플레이 장치의 명암비는, 디스플레이 패널로부터 나오는 화상의 밝기와 필름에 의한 밝기 차이로부터 기인하는 것인데, 투과형 입자를 사용하는 경우, 입자들에 의해 필름 내 밝기가 증가하게 되며, 결국 패널과 필름 간의 밝기 차가 작아지기 때문에, 명암비가 저하되는 것이다.
따라서, 본원 발명의 구현예에 따른, 디스플레이 패널용 필름은, 금속 미립자를 사용하여, 레이저 포인터 빛의 시인성을 향상시킬 수 있으면서도, 동시에 높은 명암비를 구현할 수 있게 되는 것이다.
상기 금속 미립자의 평균 입경은 빛의 산란 효과를 최적화하는 측면에서 약 0.5㎛ 이상이 될 수 있고, 헤이즈 및 코팅 두께를 적절하게 하기 위한 측면에서 5㎛ 이하일 수 있다. 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 약 3㎛, 또는 약 1 내지 약 3㎛ 인 입자일 수 있다.
상기 금속 미립자의 입경이 너무 작은 경우, 빛의 산란으로 인한 레이저 포인터 광에 대한 시인성 개선 효과가 미미할 수 있으며, 상기 금속 미립자의 입경이 너무 큰 경우, 필름의 표면에 돌출을 형성하여, 투명도, 투과도 등, 광학적 물성을 저하시키는 요인이 될 수 있다.
상기 금속 미립자의 평균 입경은 상기 수지층에 포함되는 전체 금속 미립자의 입경을 확인하여 구할 수 있으며, 상기 금속 미립자의 입경은 상기 수지층의 단면 등에서 확인 가능하다. 또한 상기 미립자의 평균 입경은 상기 수지층의 제조 시에 사용되는 전체 금속 미립자의 입경이나 이들의 평균 입경을 통하여도 확인 가능하다.
상기 금속 미립자는 약 0.5 내지 약 5㎛의 평균 입경을 갖는 개별 미립자의 군(group)일 수 있으며, 이러한 군(group)에 포함되는 개별 미립자는 약 0.1 내지 약 25㎛의 입경을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 군(group)에 포함되는 개별 미립자의 95%, 또는 99%가 약 0.1 내지 약 25㎛의 입경을 가질 수 있다.
이러한 조건을 만족하는 금속은, 보다 구체적인 예로, 알루미늄, 금, 은, 마그네슘, 백금, 구리, 티타늄, 지르코늄, 니켈, 주석, 실리콘, 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 금속 또는, 이들의 합금 등을 들 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더의 총 중량을 100중량부로 할 때, 상기 금속 미립자를, 약 0.5 내지 약 15중량부, 바람직하게는, 약 1 내지 약 15중량부, 또는, 약 1 내지 약 10중량부로 포함할 수 있다.
상기 금속 미립자가 너무 적게 포함되면, 이에 의한 해당 파장에서의 광 반사 효과가 미미하여 레이저 포인터의 시인성 향상 효과가 충분하지 않을 수 있고, 너무 많이 포함될 경우, 디스플레이 장치의 색재현성 및 휘도가 저하되고 코팅 조성물의 다른 물성이 저하될 수 있으므로, 이러한 관점에서 상기 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 코팅 조성물에 포함되는 상기 광중합 개시제로는 1-히드록시-시클로헥실-페닐 케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-프로판온, 2-하이드록시-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]-2-메틸-1-프로판온, 메틸벤조일포르메이트, α,α-디메톡시-α-페닐아세토페논, 2-벤조일-2-(디메틸아미노)-1-[4-(4-모포린일)페닐]-1-부타논, 2-메틸-1-[4-(메틸씨오)페닐]-2-(4-몰포린일)-1-프로판온 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)-포스핀옥사이드, 또는 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한 현재 시판되고 있는 상품으로는 Irgacure 184, Irgacure 500, Irgacure 651, Irgacure 369, Irgacure 907, Darocur 1173, Darocur MBF, Irgacure 819, Darocur TPO, Irgacure 907, Esacure KIP 100F 등을 들 수 있다. 이들 광중합 개시제는 단독으로 또는 서로 다른 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광중합 개시제의 함량은 특별히 제한되지 않으나, 전체 코팅 조성물의 물성을 저해하지 않으면서 효과적인 광중합을 달성하기 위하여 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더의 총 중량을 100중량부로 할 때, 상기 광중합 개시제를 약 0.1 내지 약 10중량부로, 포함할 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물에 포함되는 상기 유기 용매로는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올과 같은 알코올계 용매, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올, 1-메톡시-2-프로판올과 같은 알콕시 알코올계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸프로필케톤, 사이클로헥사논과 같은 케톤계 용매, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸글리콜모노에틸에테르, 디에틸글리콜모노프로필에테르, 디에틸글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜-2-에틸헥실에테르와 같은 에테르계 용매, 벤젠, 톨루엔, 자일렌과 같은 방향족 용매 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유기 용매의 함량은 코팅 조성물의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로 특별히 제한하지는 않으나, 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더 100중량부에 대하여 약 50 내지 약 200중량부로, 바람직하게는 약 100 내지 약 200중량부로 포함할 수 있다. 상기 유기 용매가 상기 범위에 있을 때 적절한 유동성 및 도포성을 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅 조성물은 상기 광경화성 수지층은, 평균 입경이 1 내지 10㎛ 인, 무기 산화물 미립자를 더 포함할 수 있다. 이러한 무기 산화물 미립자는, 상술한 코팅 조성물에 분산되어 포함되어 있을 수 있으며, 코팅 층 형성 시, 광 산란 특성을 나타낼 수 있다.
상기 코팅 조성물이 무기 산화물 미립자를 포함할 때, 이를 이용하여 경화된 광경화성 수지층은 빛을 산란시키는 특징을 가져 레이저 포인터에 사용되는 레이저 광의 산란에 의해, 시인성을 높이는 효과를 더해줄 수 있다.
상기 무기 산화물 미립자의 입경은 빛의 산란 효과를 최적화하는 측면에서 약 1㎛ 이상이 될 수 있고, 헤이즈 및 코팅 두께를 적절하게 하기 위한 측면에서 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 5㎛, 보다 바람직하게는 약 1 내지 약 3㎛인 입자일 수 있다.
상기 무기 산화물 미립자의 입경이 너무 작은 경우, 빛의 산란으로 인한 레이저 포인터 광에 대한 정반사 방지 효과가 미미할 수 있고, 입경이 너무 큰 경우, 헤이즈가 증가하는 문제가 발생할 수 있다.
상기 무기 산화물 미립자의 평균 입경은 상기 수지층에 포함되는 전체 무기 산화물 미립자의 입경을 확인하여 구할 수 있으며, 상기 무기 산화물 미립자의 입경은 상기 수지층의 단면 등에서 확인 가능하다. 또한 무기 산화물 미립자의 평균 입경은 상기 수지층의 제조 시에 사용되는 전체 무기 산화물 미립자의 입경이나 이들의 평균 입경을 통하여도 확인 가능하다.
상기 무기 산화물 미립자는 약 1 내지 약 10㎛의 평균 입경을 갖는 개별 미립자의 군(group)일 수 있으며, 이러한 군(group)에 포함되는 개별 미립자는 약 0.1 내지 약 30㎛의 입경을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 군(group)에 포함되는 개별 미립자의 95%, 또는 99%가 약 0.1 내지 약 30㎛의 입경을 가질 수 있다.
상기 무기 산화물 미립자는 눈부심 방지 필름의 형성을 위해 사용되는 종류이면, 그 구성의 한정이 없이 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 무기 산화물 미립자는 규소, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄, 세륨, 하프늄, 니오븀, 탄탈럼, 인듐, 주석, 아연, 바륨, 및 마그네슘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 무기 원소의 산화물을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 무기 산화물 미립자의 총 함량은, 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더 100중량부에 대하여, 약 1 내지 약 30중량부, 바람직하게는 약 5 내지 약 30중량부, 보다 바람직하게는 약 5 내지 약 20중량부의 범위일 수 있다.
상기 무기 산화물 미립자의 총 함량이 너무 적은 경우, 외부 요철에 의한 표면 헤이즈값이 충분하게 구현되지 않고, 너무 많은 경우, 코팅 조성물의 점도가 높아져 코팅성이 불량해지고 외부 산란에 의한 헤이즈값이 너무 커져서 명암 대비비(contrast ratio)가 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 무기 산화물 미립자는 상기 광경화성 관능기를 포함하는 바인더의 경화 수지와의 굴절율 차이가 약 0.1 이하, 바람직하게는 약 0.07 이하, 보다 바람직하게는 약 0.05 이하일 수 있다. 상기 굴절률 차이가 너무 큰 경우, 내부 산란이 증가하여 헤이즈값이 증가하는 반면 명암 대비비가 저하될 수 있다.
한편, 상기 광경화성 수지층 내에 포함된 상기 금속 미립자 및 상기 무기 산화물 미립자의 중량 비율은 약 1:100 내지 약 1:2 또는 약 1:25 내지 약 1:2인 것이 바람직할 수 있다.
상기 범위를 벗어나, 무기 미립자가 지나치게 많이 포함되는 경우 명암비 및 시야각 저하가 발생할 수 있으며, 금속 미립자가 지나치게 많이 포함되는 경우 휘도 및 명암비가 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 본 발명의 코팅 조성물은 전술한 성분들 외에도, 계면활성제, 산화방지제, UV 안정제, 레벨링제, 방오제 등 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 또한 그 함량은 본 발명의 코팅 조성물의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로, 특별히 제한하지는 않으나, 예를 들어 전체 코팅 조성물 100중량부에 대하여, 약 0.1 내지 약 10중량부로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅 조성물을 이용하여 형성한 광경화성 수지층은 건조 및 경화 후 약 1㎛ 이상으로, 예를 들어 약 1 내지 약 50㎛, 또는 약 5 내지 약 30㎛, 또는 약 5 내지 약 20㎛의 두께를 가질 수 있으며, 상기와 같은 두께 범위 내에서 적절한 광학 물성 및 물리적 특성을 나타낼 수 있다.
이에 따라, 상기 광경화성 수지층 두께에 대한, 금속 미립자의 평균 입경 비는, 약 0.5 이하인 것이 바람직할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은 투명 플라스틱 기재에, 코팅 조성물을 도포하고 광경화시켜 형성할 수 있다.
코팅 조성물 및 이를 구성하는 각 성분에 대한 구체적인 설명 및 예시는, 상술한 바와 같다.
상기 코팅 조성물을 도포하는 방법은 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 바코팅 방식, 나이프 코팅방식, 롤 코팅방식, 블레이드 코팅방식, 다이 코팅방식, 마이크로 그라비아 코팅방식, 콤마코팅 방식, 슬롯다이 코팅방식, 립 코팅방식, 또는 솔루션 캐스팅방식 등을 이용할 수 있다.
다음에, 도포된 코팅 조성물에 자외선을 조사하여 광경화 반응을 수행함으로써 보호 필름을 형성할 수 있다. 상기 자외선을 조사하기 전, 코팅 조성물의 도포면을 평탄화하고, 코팅 조성물에 포함된 용매를 휘발시키기 위해 건조하는 과정을 더 수행할 수 있다.
상기 자외선의 조사량은, 예를 들면 약 20 내지 약 600mJ/cm2일 수 있다. 자외선 조사의 광원으로는 본 기술이 속하는 기술분야에서 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, 블랙 라이트(black light) 형광 램프 등을 사용할 수 있다.
상기 본 발명의 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은 상술한 바와 같이 특정 형상의 금속 미립자를 포함하며, 액정 디스플레이에서 레이저 포인터에 의해 입사되는 레이저 광을 효과적으로 반사시킬 수 있어, 레이저 포인터의 시인성을 높일 수 있으면서도, 휘도와 명암비가 높고, 우수한 화질의 화상을 구현할 수 있는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은, 하기 계산식 1로 표시되는 상대 시인성 평가 값이 3 이상이다.
[계산식 1]
시인성 평가 값= B1 / A1
상기 계산식 1에서,
A1은, JIS K 7361에 따른 투과도가 93.0이고, JIS K 7136에 따른 헤이즈 값이 0.3인 필름을, 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이고,
B1은, 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 동일한 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이다.
상기와 같이, 본 발명의 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은, 일반적인 UV 경화형 코팅층을 사용하는 경우와 비교하였을 때, 금속 미립자에 의한 산란/반사광으로, 조사 전 휘도 대비, 휘도가 약 50% 이상, 바람직하게는 약 60%이상 상승하는 효과를 구현할 수 있으며, 이에 따라 레이저 포인터의 시인성을 현저하게 향상시킬 수 있다.
발명의 일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은, 하기 계산식 2로 표시되는, 휘도 비 값이 약 70% 이상, 바람직하게는 약 75% 이상, 또는 약 80%이상으로, 우수한 광학적 특성을 가질 수 있다.
[계산식 2]
휘도 비= (B2 / A2) * 100
상기 계산식 2에서,
A1은, JIS K 7361에 따른 투과도가 93.0이고, JIS K 7136에 따른 헤이즈 값이 0.3인 필름을, 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓았을 때, 정면에서 측정되는 암실 명암비 값이고,
B2는 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓았을 때, 정면에서 측정되는 암실 명암비 값이다.
상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은, JIS K 7136 기준에 따라 측정된 헤이즈 값이 약 25% 이하, 바람직하게는 약 20% 이하, 또는 약 5 내지 약 20%인 것일 수 있으며, 표면 헤이즈 값 : 내부 헤이즈 값의 비율이 약 0.5 내지 약 1.0일 수 있다.
본 명세서에서, 단순히 헤이즈 값, 혹은 전체 헤이즈 값이라 함은, 필름에 다른 처리를 하지 않고, 그 자체에 대해 측정한 헤이즈 값(Ht)을 의미한다. 이러한 전체 헤이즈 값(Ht)은, 필름의 표면 요철로부터 기인하는 헤이즈 값과 필름 내부에 포함된 입자 등으로부터 기인하는 헤이즈 값의 합에 의해 나타나게 된다.
본 명세서에서, 내부 헤이즈 값(Hi)이라 함은, 상술한 바와 같이, 필름 내부에 포함된 입자 등으로부터 기인하는 헤이즈 값을 의미한다. 구체적으로 이러한 내부 헤이즈 값은, 표면에 요철이 형성된 필름에 있어서, 표면 요철로부터 기인하는 요인, 즉 표면 헤이즈를 제거하기 위하여, 필름 표면에 투명한 점착 필름을 부착하여 표면 요철을 제거한 후, 측정한 헤이즈 값을 의미한다.
그리고, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은, JIS K 7361에 의해 측정된 광 투과도 값이 약 80% 이상, 또는 약 83% 이상인 것일 수 있다.
광학 필름 등에 있어서, 필름 내부에 포함되는 도입 입자에 따라 투과도 및 헤이즈 특성이 변화하게 되는데, 일반적으로는 비슷한 광학 특징을 가지는 광 산란 입자가 많이 포함될수록, 투과도가 낮아지며 헤이즈가 증가하는 경향을 보일 수 있다.
그러나, 사용하는 입자의 종류에 따라서는, 투과도와 헤이즈의 특징적인 관계를 가질 수 있다. 특히 금속 미립자는, 수지층에 포함되었을 때, 상술한 바와 같은 반사 특성으로, 빛에 대한 투과율을 낮추면서도, 일반적으로 사용되는 유기 미립자, 또는 무기 산화물 미립자에 비해 낮은 Haze 값을 보일 수 있기 때문에, 특히, 투과형 광 산란 입자를 사용하는 경우와 비교하였을 때, 동일한 광 투과도 값을 보이더라도, 상대적으로 낮은 내부 헤이즈 값을 가질 수 있는 특징이 있다.
특히, 광 투과도 값은, 입자 함량에 따라 변화하는데 투과도 값이 너무 높은 경우, 빛을 산란 또는 반사시키기 위한 입자의 양이 절대적으로 부족하여, 적절한 시인성을 구현할 수 없는 문제점이 발생할 수 있으며, 투과도 값이 너무 낮은 경우, 시인성은 좋지만 명암비 및 휘도 저하 문제가 발생하며 디스플레이로 구현하고자 하는 화상의 화질이 저하되는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서 상술한 광 투과도(Tt)의 범위, 특정 금속 미립자 및 무기 산화물 미립자를 사용하는 것에서 기인하는, 특징적인 헤이즈 값과 표면 헤이즈 : 내부 헤이즈 값의 비율을 한정하여, 레이저 포인터 사용에 대해 우수한 시인성을 가지면서도, 동시에 우수한 명암비를 구현할 수 있게 된다.
본 발명의 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은, 500g 하중에서의 연필 경도가 HB 이상, 또는 1H 이상, 또는 2H 이상일 수 있다.
또한, 마찰시험기에 스틸울(steel wool) #0을 장착한 후 200g의 하중, 또는 300g 하중, 또는 400g 하중으로 10회 왕복시킬 경우에 스크래치가 발생하지 않는 내마모성을 나타낼 수 있다.
발명의 일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름은, 기재; 상기 기재의 상부에 구비되는 수지층; 및 상기 수지층 상부에 형성되는, 반사 방지층 및 방현성 층 중 어느 하나 이상의 기능성 코팅층을 더 포함하는 형태일 수도 있다.
반사 방지층은, 기존 디스플레이 패널용 필름에서의 반사 방지 효과에 더불어, 레이저 포인터 사용 시, 정반사를 방지함으로써, 레이저 포인터 빛이 정반사 되어, 화상을 바라보는 시청자의 눈에 직접 입사되는 것을 효과적으로 막아줄 수 있다. 이러한 반사 방지층은, 기존 디스플레이 장치용 필름, 혹은 편광판용 광학 필름 등에서 사용되던, 일반적인 반사 방지층, 구체적으로 예를 들어, 굴절율이 다른 다수의 층을 형성시켜 빛의 간섭을 이용하는 반사 방지층이나 반사 방지 코팅(Anti reflection, AR) 등을, 특별한 제한 없이 사용할 수 있다.
또한, 상기 방현성 층은, 표면의 요철로, 레이저 포인터 사용 시, 레이저 포인터 빛을 난반사 시킴으로써, 역시, 화상을 바라보는 시청자의 눈에 직접 정반사 광이 입사되는 것을 효과적으로 막아줄 수 있다. 이러한 방현성 층은, 수지에 무기 미립자 등의 필러를 분산시켜 표면에 요철을 부여하는 방법(Anti-glare, AG) 등을 특별한 제한 없이 사용할 수 있다.
상술한 반사 방지층 및 방현성 층 등을 구비하는 경우, 이러한 기능성 코팅층은, 필름의 최상부에 위치하는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 디스플레이 패널 및 상술한 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 포함하는, 디스플레이 장치가 제공된다.
이 때, 상기 디스플레이 패널은, 구동 방식이나 구조 등에 특별한 제한을 받지 않으며, 구체적으로, LCD 패널, PDP 패널, 혹은, OLED 패널에도 모두 적용될 수 있다.
상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름과 디스플레이 패널은 별도의 접착제 등을 사용하여 라미네이션함으로써 접착시킬 수 있다. 사용 가능한 접착제로는 당 기술분야에 알려져 있는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 수계 접착제, 일액형 또는 이액형의 폴리비닐알콜(PVA)계 접착제, 폴리우레탄계 접착제, 에폭시계 접착제, 스티렌 부타디엔 고무계(SBR계) 접착제, 또는 핫멜트형 접착제 등이 있으나, 본 발명이 이들 예에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 수지층이 점착층의 역할을 겸할 수도 있음은, 상술한 바와 같으며, 수지층이 점착층의 역할을 겸하지 않는 경우에는, 상기 수지층이 형성되지 않은 기재 면이 디스플레이 패널 쪽에 부착되도록 하고, 상기 수지층은 바깥쪽으로 위치하도록 적층하여, 레이저 포인터가 입사되는 쪽을 바로 대면하게 되는 구조가 되는 것이 바람직할 수 있다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
<실시예>
코팅 조성물 및 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름의 제조
실시예 1
전체 100중량부에 대하여,
펜타에리트리톨 트리(테트라)아크릴레이트(PETA) 16중량부;
6관능 우레탄 아크릴레이트 (상품명: EB-1290) 16중량부;
알루미늄 입자 분산액 (고형분 20wt%, 알루미늄 순도 99.8%, 입자의 평균 입경 2㎛인 구형 입자의 톨루엔 분산액) 8중량부;
레벨링제로 Megaface F-477 (제조사: 주식회사 DIC) 0.2중량부;
광중합 개시제로 Irgacure 184, 2.0중량부;
실리카 분산액 (제조사: Tosoh, 평균 입경이 1 내지 2㎛인 SS50을 사용하여, 고형분 20%, 톨루엔 분산액) 22중량부;
메틸에틸케톤 및 2-부탄올이 1:1의 중량비로 혼합된, 잔량의 용매를 혼합하여, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름용 코팅 조성물을 제조하였다.
#8 bar를 이용하여, 상기 조성물을 리타데이션 값 8000nm, 80㎛ 두께의 PET 필름 (80℃에서 30분 간 열처리 시, MD 방향 수축률: 0.14 %, TD 방향 수축률 0.01%)에 코팅하였다.
이를 60℃에서 2분간 건조한 후, 수은 램프로 200mj/cm2의 UV를 조사하여 평균 건조 두께가 5㎛인 광경화성 수지층을 형성하여, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 제조하였다.
실시예 2
전체 100중량부에 대하여,
펜타에리트리톨 트리(테트라)아크릴레이트(PETA) 32중량부;
알루미늄 입자 분산액(고형분 20wt%, 입자 평균 입경: 5㎛) 8중량부;
레벨링제 0.2중량부;
광중합 개시제 2.5중량부;
실리카 분산액 22.3중량부;
메틸에틸케톤 및 2-부탄올이 1:1의 중량비로 혼합된, 잔량의 용매를 혼합하여, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름용 코팅 조성물을 제조하였다.
#8 bar를 이용하여, 상기 조성물을 리타데이션 값 8000nm, 80㎛ 두께의 PET 필름(80℃에서 30분 간 열처리 시, MD 방향 수축률: 0.14 %, TD 방향 수축률 0.01%)에 코팅하였다.
이를 60℃에서 2분간 건조한 후, 수은 램프로 200mj/cm2의 UV를 조사하여 평균 건조 두께가 5㎛인 광경화성 수지층을 형성하여, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 제조하였다.
비교예 1
실리카 분산액 및 알루미늄 입자 분산액을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 조성으로, 코팅 조성물을 제조하고, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 제조하였다.
비교예 2
전체 100중량부에 대하여,
펜타에리트리톨 트리(테트라)아크릴레이트(PETA) 17.5중량부;
6관능 우레탄 아크릴레이트 17.3중량부;
굴절율이 1.555인 유기 입자 5 중량부 (입자의 평균 입경: 4㎛)
레벨링제로 0.2중량부;
광중합 개시제, 2.0중량부;
용매로, 메틸에틸케톤 20중량부 및 2-부탄올 38 중량부를 혼합하여, 코팅 조성물을 제조하였다.
#8 bar를 이용하여, 상기 조성물을 리타데이션 값 8000nm, 80㎛ 두께의 PET 필름에 코팅하였다.
이를 60℃에서 2분간 건조한 후, 수은 램프로 200mj/cm2의 UV를 조사하여 평균 건조 두께가 5㎛인 광경화성 수지층을 형성하여, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 제조하였다.
비교예 3
기재로, 두께가 60㎛인, 아크릴 필름을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 진행하여, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 제조하였다.
실험예
광 투과도 Tt 값 측정:
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름에 대해, Murakami사의 HM-150 haze meter를 이용하여, JIS K 7361 기준에 따라, 투과도 (Tt) 값을 측정하였다.
헤이즈 값 측정:
Murakami사의 HM-150 haze meter를 이용하여, JIS K 7136 기준에 따라, 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름의 헤이즈 값을 측정하였다.
내부 헤이즈(Hi) 값은, 표면 요철에 기인하는 값을 배제시키기 위하여, 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름 상부에 점착 필름(LG화학社, S7)을 라미네이팅한 후, 보호 필름을 벗겨, 필름 표면의 요철을 없엔 후 측정하였다.
표면 헤이즈(Hs) 값은, 전체 헤이즈 값에서, 내부 헤이즈 값을 뺀 값(Ht-Hi) 계산하였다.
정반사 방지:
상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름에 45도 각도에서 입사한 레이저 포인터 (3M, LP-7000) 빛의 정반사에 의한 상의 퍼짐 정도를 육안으로 판별하였다. 퍼짐 정도가 커서 레이저 포인터의 초점이 보이지 않으면 매우 우수, 초점이 흐릿하게 보이면 우수, 초점이 뚜렷이 시인되나 주변부 퍼짐이 있으면 보통, 주변부 퍼짐 없이 초점이 또렷이 보이면 나쁨으로 평가하였다.
백탁감:
블랙 패널을 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름 뒷면에 접합한 후에 필름의 백탁감을 육안으로 평가하였다.
레이저 포인터 시인성 향상 필름을 블랙 패널 접합 전에 육안으로 확인할 때도 뿌옇게 보이는 경우는 나쁨, 레이저 포인터 시인성 향상 필름을 블랙 패널 접합 전 육안으로 관찰하였을 경우에 투명해 보이지만 접합 후에 뿌옇게 보이는 경우 보통, 레이저 포인터 시인성 향상 필름을 블랙 패널 접합 전에 육안으로 관찰하였을 경우에 투명해 보이며 접합 이후에도 블랙감이 우수하지만, 광산란 입자를 넣지 않은 경우와 백탁감을 비교했을 때 차이가 있을 시에 우수, 차이가 나지 않을 경우에 매우 우수로 평가하였다.
레이저 포인터 시인성 평가:
하기의 필름을 접착 필름을 이용하여 유리 슬라이드(0.7 mm)에 접합하고, 디스플레이 패널에 부착한 후, 디스플레이 패널 위에 5m떨어진 거리에서, 60도의 각도로 입사한 레이저 포인터 (3M, LP-7000) 불빛에 대해, 패널 정면에서 7cm 떨어진 거리에서 휘도 값을 측정하여 레이저 포인터 시인성 수준을 평가하였다.
[계산식 1]
시인성 평가 값= B1 / A1
상기 계산식 1에서,
A1은, JIS K 7361에 따른 투과도가 93.0이고, JIS K 7136에 따른 헤이즈 값이 0.3인 필름을, 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이고,
B1은, 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 동일한 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이다.
명암비 수준 평가
하기의 필름을 접착 필름을 이용하여 유리 슬라이드(0.7 mm)에 접합하고, 디스플레이 패널에 부착한 후, 블랙 픽셀과 화이트 픽셀의 휘도를 측정하기 위하여 25℃의 암실 내에서 디스플레이 패널의 안정화를 위해 40분 내지 60분간 켜놓은 상태에서 50cm 떨어진 거리에서 SR-UL2(topcon社) 장비를 이용하여 패널의 중앙부의 휘도를 측정하고, 하기 식 2에 의해 그 값을 계산하였다.
(암실 명암비(CR) = Surface Luminance with all white pixels/ Surface Luminance with all Black pixels)
[계산식 2]
휘도 비= (B2 / A2) * 100
상기 계산식 2에서,
A1은, JIS K 7361에 따른 투과도가 93.0이고, JIS K 7136에 따른 헤이즈 값이 0.3인 필름을, 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓았을 때, 정면에서 측정되는 암실 명암비 값이고,
B2는 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓았을 때, 정면에서 측정되는 암실 명암비 값이다.
무지개 불균일성 평가
블랙 패널을 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름 뒷면에 접합한 후에 삼파장 램프 아래에서 편광 선글라스를 착용한 후, 육안으로 관찰하여, 무지개 불균일이 관찰되지 않는 경우, 우수; 무지개 불균일이 부분적으로 관찰되는 경우, 보통; 무지개 불균일이 전면에 관찰되는 경우, 나쁨으로 평가하하였다.
흐름성 수준 평가
상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을, 150mm*1000mm의 크기로 준비하고, 검정색 점착 필름을 라미네이션한 후, 암실에서 형광등 불빛 아래에서 코팅면을 육안 평가하였다.
폭 방향으로 흐름 라인이 시인되는 지를 10명이 육안으로 평가하여, 8명 이상이 양호하면 우수, 5명 이상이 양호하면 보통, 2명 이하가 양호하면 나쁨으로 평가하였다.
상기 측정 및 평가 결과를 하기 표 1에 정리하였다.
실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2 비교예 3
투과도 (%) 84.5 89.2 93.0 91.2 84.9
헤이즈 (%) 18.5 14.3 0.3 21.2 18.3
표면 헤이즈 (%) 6.4 6.8 - 10.7 6.2
내부 헤이즈 (%) 12.1 7.5 - 10.5 12.1
명암비 (%) 83.0 88.2 100 92.0 83.0
정반사 방지 우수 우수 나쁨 우수 우수
백탁감 매우 우수 매우 우수 매우 우수 우수 우수
시인성 평가 값= B1 / A1 4.57 3.42 0.82 1.35 4.57
무지개 얼룩 시인 우수 우수 나쁨 우수 우수
코팅 흐름 시인 우수 우수 우수 우수 나쁨
상기 표 1을 참조하면, 비교예의 경우, 헤이즈 값이 높음에도 불구하고, 레이저 포인터에 대한 시인성이 매우 나쁜 것을 확인할 수 있으며, 특히, 정반사각에 위치한 시인자의 경우, 레이저 포인터에 의해 반사된 빛이 눈으로 바로 입사되어 불쾌한 눈부심을 경험할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따르는 경우, 우수한 투과도 값과 레이저 포인터에 대한 우수한 시인성을 보이면서도, 정반사 방지 및 백탁감 등 기존 디스플레이 패널에서 요구되는 광학적 특성 역시 매우 우수한 것을 알 수 있었다.
또한, 비교예 1의 경우, 특유의 무지개 얼룩이 시인되고, 비교예 3의 경우, 코팅 흐름이 시인되는 문제가 발생하였음에 비해, 본원 실시예의 경우, 무지개 얼룩 또는 코팅 흐름이 전혀 시인되지 않아, 코팅 측면에서도 품질이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

Claims (14)

  1. 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재; 및
    상기 기재의 적어도 일면에 구비되며, 금속 미립자가 분산된; 광경화성 수지층을 포함하고;
    하기 계산식 1로 표시되는 상대 시인성 평가 값이 3 이상인;
    디스플레이 패널용 시인성 개선 필름:
    [계산식 1]
    시인성 평가 값= B1 / A1
    상기 계산식 1에서,
    A1은, JIS K 7361에 따른 투과도가 93.0이고, JIS K 7136에 따른 헤이즈 값이 0.3인 필름을, 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이고,
    B1은, 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓고, 법선의 60도(degree) 방향에서 동일한 laser 광을 조사하였을 때 정면에서 측정되는 휘도 값이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재는, 면 내에 복굴절을 가지며, 리타데이션 값이 5000nm 이상인, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재는, 80℃에서, 30분간 열처리하였을 때, MD 방향 및 TD 방향 열 수축률이 각각 2% 이하인, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    하기 계산식 2로 표시되는, 휘도 비 값이 80% 이상인, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름:
    [계산식 2]
    휘도 비= (B2 / A2) * 100
    상기 계산식 2에서,
    A1은, JIS K 7361에 따른 투과도가 93.0이고, JIS K 7136에 따른 헤이즈 값이 0.3인 필름을, 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓았을 때, 정면에서 측정되는 암실 명암비 값이고,
    B2는 상기 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 유리 슬라이드에 접합한 후, 백라이트 면에 놓았을 때, 정면에서 측정되는 암실 명암비 값이다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 금속 미립자는, 알루미늄, 금, 은, 마그네슘, 백금, 구리, 티타늄, 지르코늄, 니켈, 주석, 실리콘, 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 금속 미립자는, 평균 입경이 0.5 내지 5㎛인, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속 미립자는, 상기 광경화성 수지 100중량부에 대하여, 0.5 내지 15중량부로 포함되는, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광경화성 수지층 두께에 대한, 금속 미립자의 평균 입경 비가 0.5 이하인, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광경화성 수지층의 두께는, 1 내지 50㎛ 인, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광경화성 수지층은, 평균 입경이 1 내지 10㎛ 인, 무기 산화물 미립자를 더 포함하는, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름.
  11. 제1항에 있어서,
    JIS K 7136에 의해 측정된 헤이즈 값이 25% 이하인, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름.
  12. 제1항에 있어서,
    JIS K 7361에 의해 측정된 광 투과도 값이 80% 이상인, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름.
  13. 제1항에 있어서,
    500g 하중에서 HB 이상의 연필 경도를 나타내는, 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름.
  14. 디스플레이 패널 및 제1항의 디스플레이 패널용 시인성 개선 필름을 포함하는, 디스플레이 장치.
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