KR20200056065A - Imprinting composition and manufacturing method of optical substrate using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광학 기재용 임프린팅용 조성물 및 이를 이용한 광학 기재의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for imprinting for an optical substrate and a method for manufacturing the optical substrate using the composition.
최근 증강현실(AR: Augmented Reality), 혼합현실(MR: Mixed Reality), 또는 가상현실(VR: Virtual Reality)을 구현하는 디스플레이 유닛에 관심이 커지면서, 이를 구현하는 디스플레이 유닛에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있는 추세이다. 증강현실, 혼합현실, 또는 가상현실을 구현하는 디스플레이 유닛은 광의 파동적 성질에 기초한 회절 현상을 이용하는 회절 도광판을 포함하고 있다. 이러한 회절 도광판은 기본적으로, 광을 회절시킬 수 있는 격자 형태의 나노 패턴이 일면에 형성되어 있다.Recently, as interest in display units implementing AR (Augmented Reality), Mixed Reality (MR), or Virtual Reality (VR) has increased, research on display units implementing them has been actively conducted, Trend. A display unit implementing augmented reality, mixed reality, or virtual reality includes a diffraction light guide plate using a diffraction phenomenon based on the wave properties of light. In the diffraction light guide plate, a nano pattern in a lattice form capable of diffracting light is basically formed on one surface.
회절 도광판을 제조하기 위하여, 기재 상에 수지 조성물을 도포하고 임프린팅 공정을 수행하여, 수지 조성물에 나노 크기의 회절 격자 패턴을 형성하고 있다. 이 때, 기재 상에 수지 조성물을 도포하는 방법은 매우 다양하며, 기존에는 스핀 코팅 방법, 슬롯 다이 코팅 방법 등이 이용되고 있다. 다만, 스핀 코팅 방법의 경우, 기재에 도포되는 수지 조성물 대비 실제 회절 격자 패턴을 형성하는 수지 조성물의 양은 약 10 % 내지 20 %로 수지 조성물의 소모량이 많은 문제가 있으며, 스핀코팅 시의 고속 회전에 의한 동심원 형태의 무늬가 발생하여 불균일한 두께의 코팅층이 형성되는 문제가 있었다. 또한, 슬롯 다이 코팅 방법의 경우, 기재 상에 수지 조성물을 사각 패턴으로만 도포할 수 있어 패턴의 다양성이 제한되고, 사용 가능한 수지 조성물의 점도 구간이 높은 문제가 있었다.In order to manufacture the diffraction light guide plate, a resin composition is applied on a substrate and an imprinting process is performed to form a nano-sized diffraction grating pattern on the resin composition. At this time, the method of applying the resin composition on the substrate is very diverse, and conventionally, a spin coating method, a slot die coating method, or the like is used. However, in the case of the spin coating method, the amount of the resin composition that forms the actual diffraction grating pattern compared to the resin composition applied to the substrate is about 10% to 20%, which causes a problem of a large amount of consumption of the resin composition. There was a problem in that a pattern in the form of concentric circles was formed and a coating layer having a non-uniform thickness was formed. In addition, in the case of the slot die coating method, since the resin composition can be applied only in a square pattern on the substrate, the variety of patterns is limited, and there is a problem in that the viscosity section of the usable resin composition is high.
최근에는 잉크젯 프린터를 이용하여 기재 상에 수지 조성물을 쉽고 다양한 패턴으로 도포하는 방법이 개발되고 있으며, 잉크젯 프린팅이 가능하도록 저점도의 용매를 희석제로 사용하여 점도를 조절하고 있다. 다만, 임프린팅 공정으로써 롤투롤(roll to roll) 방법, 롤투플레이트(roll to plate) 방법 또는 플레이트투플레이트(plate to plate) 방법을 이용하는 경우, 기재 상에 수지 조성물을 도포한 후에 임프린팅 공정이 완료되기 까지 상대적으로 긴 시간이 소요됨에 따라, 코팅층 내 용매가 모두 건조되어 코팅층의 유동성이 저하됨에 따라 임프린팅 시 패턴이 전사되지 못하거나, 수지 조성물 내의 용매가 휘발되어 불균일한 두께의 코팅층이 형성되어, 제조되는 회절 도광판의 광학적 품질이 크게 저하되는 문제가 있었다.Recently, a method of applying a resin composition on a substrate easily and in various patterns using an inkjet printer has been developed, and viscosity is controlled by using a low-viscosity solvent as a diluent to enable inkjet printing. However, in the case of using a roll to roll method, a roll to plate method or a plate to plate method as an imprinting process, an imprinting process is performed after applying a resin composition on a substrate. As it takes a relatively long time to complete, as the solvent in the coating layer dries and the fluidity of the coating layer decreases, the pattern cannot be transferred during imprinting or the solvent in the resin composition volatilizes to form a coating layer of non-uniform thickness. As a result, there has been a problem that the optical quality of the diffracted light guide plate to be manufactured is significantly reduced.
이에, 잉크젯 프린터를 이용하여 공정상의 이점을 가지면서도, 광학적 품질이 우수한 광학 기재를 제조할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.Accordingly, there is a need for a technique capable of manufacturing an optical substrate having excellent optical quality while having process advantages by using an inkjet printer.
본 발명은 잉크젯 프린팅을 통해 광학 기재를 형성할 수 있는 임프린팅용 조성물 및 이를 이용한 광학 기재의 제조방법을 제공한다.The present invention provides an imprinting composition capable of forming an optical substrate through inkjet printing and a method for manufacturing the optical substrate using the composition.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시상태는, (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하는 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함하는 광반응성 단량체; 광개시제; 계면활성제; 끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 1종 이상 포함하는 고비점 용매; 및 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.7 이상인 무기 입자;를 포함하는 임프린팅용 조성물을 제공한다.One embodiment of the present invention, a photoreactive monomer comprising a (meth) acrylate-based compound containing two or more (meth) acrylate groups; Photoinitiators; Surfactants; A high boiling point solvent containing at least one solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher; And inorganic particles having a light refractive index of 1.7 or more at a wavelength of 589 nm; provides a composition for imprinting.
또한, 본 발명의 일 실시상태는, 상기 임프린팅용 조성물을 기재 상에 도포하는 단계; 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 코팅층을 형성하는 단계; 임프린팅 공정을 이용하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 코팅층을 광경화시켜, 일면 상에 상기 회절 격자 패턴이 구비된 회절 격자층을 포함하는 광학 기재를 형성하는 단계;를 포함하는 광학 기재의 제조방법을 제공한다.In addition, an exemplary embodiment of the present invention comprises the steps of applying the composition for imprinting on a substrate; Heat-treating the composition for imprinting to form a coating layer; Forming a diffraction grating pattern on one surface of the coating layer using an imprinting process; And forming an optical substrate including a diffraction grating layer provided with the diffraction grating pattern on one surface by photocuring the coating layer.
본 발명의 일 실시상태에 따른 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅이 용이하며, 이를 통해 우수한 광학적 물성을 가지는 광학 기재를 효과적으로 제조할 수 있다.The composition for imprinting according to an exemplary embodiment of the present invention is easy to inkjet printing, through which an optical substrate having excellent optical properties can be effectively produced.
본 발명의 일 실시상태에 따른 임프린팅용 조성물은 장시간 보관 후에도 임프린팅 공정이 가능한 이점이 있다.The composition for imprinting according to an exemplary embodiment of the present invention has an advantage that an imprinting process is possible even after long-term storage.
본 발명의 일 실시상태에 따른 광학 기재의 제조방법은 광학적 물성이 우수한 광학 기재를 용이하게 제조할 수 있다.The method for manufacturing an optical substrate according to an exemplary embodiment of the present invention can easily manufacture an optical substrate having excellent optical properties.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and the effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 단차를 모식화한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 광학 기재의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 패턴 구조체를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 기재를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 광학 기재의 단면을 주사전자현미경을 이용하여 촬영한 사진이다.1 is a diagram schematically illustrating a step difference between an outer portion and a center portion (edge-center) of a coating layer according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a cross section of an optical substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a pattern structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a view schematically showing an optical substrate according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph of a cross section of an optical substrate prepared in Example 1 of the present invention using a scanning electron microscope.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the present specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless specifically stated to the contrary.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when one member is positioned “on” another member, this includes not only the case where one member abuts another member, but also the case where another member exists between the two members.
본원 명세서 전체에서, 단위 "중량부"는 각 성분간의 중량의 비율을 의미할 수 있다.Throughout the present specification, the unit “parts by weight” may mean a ratio of weight between each component.
본원 명세서 전체에서, "(메트)아크릴레이트"는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 통칭하는 의미로 사용된다.Throughout this specification, "(meth) acrylate" is used to mean acrylate and methacrylate collectively.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"는 "A 및 B, 또는 A 또는 B"를 의미한다.Throughout this specification, “A and / or B” means “A and B, or A or B”.
본원 명세서 전체에서, 광굴절률은 25 ℃ 및 50 RH%에서 Spectroscopy Ellipsometry(Ellipsometer M-2000, J.A. Woollam)를 사용하고, Cauchy Film Model을 이용하여 특정된 파장값을 가지는 광에 대하여 측정된 값일 수 있다.Throughout the present specification, the photorefractive index may be a value measured for light having a specified wavelength using a Cauchy Film Model using Spectroscopy Ellipsometry (Ellipsometer M-2000, JA Woollam) at 25 ° C. and 50 RH%. .
본원 명세서 전체에서, 조성물의 점도는 약 23 ℃ 이상 27 ℃ 이하의 상온 조건, CPA-40Z 스핀들(spindle)에서 브룩필드 점도계로 측정된 값일 수 있다.Throughout the present specification, the viscosity of the composition may be a value measured by a Brookfield viscometer in a CPA-40Z spindle at room temperature conditions of about 23 ° C or higher and 27 ° C or lower.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present specification will be described in more detail.
본 발명의 일 실시상태는, (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하는 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함하는 광반응성 단량체; 광개시제; 계면활성제; 끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 1종 이상 포함하는 고비점 용매; 및 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.7 이상인 무기 입자;를 포함하는 임프린팅용 조성물을 제공한다.One embodiment of the present invention, a photoreactive monomer comprising a (meth) acrylate-based compound containing two or more (meth) acrylate groups; Photoinitiators; Surfactants; A high boiling point solvent containing at least one solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher; And inorganic particles having a light refractive index of 1.7 or more at a wavelength of 589 nm; provides a composition for imprinting.
본 발명의 일 실시상태에 따른 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅이 용이하며, 이를 통해 우수한 광학적 물성을 가지는 광학 기재를 효과적으로 제조할 수 있다. 또한, 상기 임프린팅용 조성물은 코팅 후 임프린팅 공정 가능한 대기시간이 긴 것이 장점으로, 장시간 보관 후에도 임프린팅 공정이 가능한 이점이 있다.The composition for imprinting according to an exemplary embodiment of the present invention is easy to inkjet printing, through which an optical substrate having excellent optical properties can be effectively produced. In addition, the composition for the imprinting has the advantage that a long waiting time for the imprinting process after coating is an advantage, and the imprinting process is possible even after long-term storage.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체의 경화물은 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.5 이상이다. 구체적으로, 상기 광반응성 단량체 자체만을 경화시켜 형성한 경화물은 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.5 이상, 또는 1.6 이상일 수 있다. 경화 후의 광굴절률이 전술한 범위를 만족하는 상기 광반응성 단량체를 포함하는 임프린팅용 조성물은, 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.6 이상인 광학 기재를 용이하게 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the cured product of the photoreactive monomer has a photorefractive index at a wavelength of 589 nm of 1.5 or more. Specifically, the cured product formed by curing only the photoreactive monomer itself may have a photorefractive index at a wavelength of 589 nm of 1.5 or more, or 1.6 or more. The composition for imprinting including the photoreactive monomer whose photorefractive index after curing satisfies the aforementioned range can easily implement an optical substrate having a photorefractive index of 1.6 or higher at a wavelength of 589 nm.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 (메트)아크릴레이트계 화합물은 (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하고 있어, 경화물의 고분자 매트릭스 내의 가교 구조를 치밀하게 할 수 있다. 이를 통해, 상기 임프린팅용 조성물은 우수한 광굴절률을 가지는 광학 기재를 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the (meth) acrylate-based compound contains two or more (meth) acrylate groups, so that the crosslinked structure in the polymer matrix of the cured product can be compacted. Through this, the composition for imprinting can realize an optical substrate having excellent light refractive index.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체는 (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하는 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함할 수 있다. 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물은 디벤조[b,d]퓨란-3,7-다일비스(메틸렌) 디(메트)아크릴레이트(dibenzo[b,d]furan-3,7-diylbis(methylene) diacrylate), 디페닐펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로페인 트리(메트)아크릴레이트(Trimethylolpropane triacrylate) 및 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트 (Pentaerythritol triacrylate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the photoreactive monomer may include a first (meth) acrylate-based compound containing two or more (meth) acrylate groups. The first (meth) acrylate-based compound is dibenzo [b, d] furan-3,7-diylbis (methylene) di (meth) acrylate (dibenzo [b, d] furan-3,7-diylbis ( methylene) diacrylate), diphenylpentaerythritol hexa (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate (Trimethylolpropane triacrylate) and pentaerythritol tri (meth) acrylate (Pentaerythritol triacrylate) have.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함하는 광반응성 단량체는, 경화 후에도 광굴절률이 저하되는 것이 효과적으로 억제될 수 있으므로, 상기 임프린팅용 조성물을 통해 제조되는 광학 기재의 광굴절률을 보다 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, since the photoreactive monomer containing the first (meth) acrylate-based compound can be effectively suppressed from being deteriorated in photorefractive index even after curing, it is produced through the composition for imprinting. The optical refractive index of the optical substrate can be further improved.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체는, (메트)아크릴레이트기를 하나 함유하는 단관능 (메트)아크릴레이트계 화합물을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 광반응성 단량체는 (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하는 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물, 및 (메트)아크릴레이트기를 하나 함유하는 단관능의 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the photoreactive monomer may further include a monofunctional (meth) acrylate-based compound containing one (meth) acrylate group. Specifically, the photoreactive monomer is a first (meth) acrylate-based compound containing two or more (meth) acrylate groups, and a second monofunctional (meth) acrylate-based compound containing one (meth) acrylate group It may include.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물 각각은, 방향족기를 포함할 수 있다. 방향족기를 포함하는 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물은 경화 후에도, 광굴절률이 저하되는 것이 효과적으로 억제될 수 있다. 또한, 방향족기를 포함하는 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물은 부피당 쌍극자 모멘트가 큰 관능기를 포함하고 있으므로, 분극율이 높아 제조되는 광학 기재의 광굴절률을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 방향족기는 플루오렌기, 및 벤젠기 중 적어도 하나일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, each of the first (meth) acrylate-based compound and the second (meth) acrylate-based compound may include an aromatic group. Even after curing, the first (meth) acrylate-based compound and the second (meth) acrylate-based compound containing an aromatic group can be effectively suppressed from lowering the photorefractive index. In addition, since the first (meth) acrylate-based compound and the second (meth) acrylate-based compound containing an aromatic group contain a functional group having a large dipole moment per volume, the polarization rate is high, thereby improving the optical refractive index of the optical substrate produced. Can be improved. Further, the aromatic group may be at least one of a fluorene group and a benzene group.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 단관능의 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물은 낮은 점도를 가질 수 있으며, 이를 통해 무기 입자가 유기 매트릭스 내에 고르게 분산될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물을 사용함으로써, 임프린팅용 조성물의 경화물의 광굴절률이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 나아가, 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물을 통해 상기 임프린팅용 조성물의 점도 조절을 용이하게 조절할 수 있고, 임프린팅용 조성물의 핸들링 및 패턴 성형성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the monofunctional second (meth) acrylate-based compound may have a low viscosity, through which the inorganic particles can be evenly dispersed in the organic matrix. Moreover, by using the said 2nd (meth) acrylate type compound, it can suppress that the photorefractive index of hardened | cured material of the composition for imprinting falls. Furthermore, the viscosity of the composition for imprinting can be easily adjusted through the second (meth) acrylate-based compound, and the handling and pattern formability of the composition for imprinting can be effectively improved.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 방향족기를 포함하는 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물은, 비스플루오렌 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 에톡시레이트 디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 디(메트)아크릴레이트, 4,4'-헥사플루오로이소프로필리덴 디페닐 디(메트)아크릴레이트 및 트리시클로데칸 디메탄올 디(메트)아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물은, 페녹시 벤질(메트)아크릴레이트, 2-페닐페녹시 에틸(메트)아크릴레이트, 바이페닐메틸 아크릴레이트 및 ortho-페닐페녹시에틸 아크릴레이트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the first (meth) acrylate-based compound containing the aromatic group is bisfluorene di (meth) acrylate, bisphenol A ethoxylate di (meth) acrylate, bisphenol A di Glycidyl ether di (meth) acrylate, 4,4'-hexafluoroisopropylidene diphenyl di (meth) acrylate and tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate. . In addition, the second (meth) acrylate-based compound, phenoxy benzyl (meth) acrylate, 2-phenylphenoxy ethyl (meth) acrylate, biphenylmethyl acrylate and ortho-phenylphenoxyethyl acrylate It may include at least one.
즉, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체는 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함하거나, 또는 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물을 포함할 수 있다.That is, according to one embodiment of the present invention, the photoreactive monomer includes the first (meth) acrylate-based compound, or the first (meth) acrylate-based compound and the second (meth) acrylate System compounds.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체에 포함되는 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물의 중량비는 6:4 내지 7:3일 수 있다. 상기 광반응성 단량체에 포함되는 상기 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물 및 상기 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물의 중량비를 6:4 내지 7:3으로 조절함으로써, 상기 임프린팅용 조성물은 우수한 광굴절률을 가지는 광학 기재를 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the weight ratio of the first (meth) acrylate-based compound and the second (meth) acrylate-based compound included in the photoreactive monomer may be 6: 4 to 7: 3. . By adjusting the weight ratio of the first (meth) acrylate-based compound and the second (meth) acrylate-based compound included in the photoreactive monomer to 6: 4 to 7: 3, the composition for imprinting is excellent in light. It is possible to implement an optical substrate having a refractive index.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 10 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 광반응성 단량체의 함량은 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 2 중량부 이상 10 중량부 이하, 4 중량부 이상 9 중량부 이하, 4 중량부 이상 8.5 중량부 이하, 3 중량부 이상 8.5 중량부 이하, 4 중량부 이상 6.5 중량부 이하, 2.5 중량부 이상 5 중량부 이하, 또는 7 중량부 이상 9.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 광반응성 단량체의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 임프린팅용 조성물을 통해 제조된 광학 기재의 광굴절률을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 광반응성 단량체의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물은 적절한 점도를 가질 수 있고, 상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린터를 이용하여 기재 상에 도포하는 것이 용이할 수 있다. 또한, 상기 광반응성 단량체의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 후술하는 바와 같이 상기 임프린팅용 조성물을 통해 제조된 코팅층의 임프린팅 성형성이 향상될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the photoreactive monomer may be 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the imprinting composition. Specifically, the content of the photoreactive monomer is 2 parts by weight or more, 10 parts by weight or less, 4 parts by weight or more, 9 parts by weight or less, 4 parts by weight or more and 8.5 parts by weight or less, 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the imprinting composition It may be greater than or equal to 8.5 parts by weight, less than or equal to 4 parts by weight, less than or equal to 6.5 parts by weight, less than or equal to 5 parts by weight, or greater than or equal to 5 parts by weight, or greater than or equal to 9.5 parts by weight or less. By adjusting the content of the photoreactive monomer to the above-described range, it is possible to effectively improve the photorefractive index of the optical substrate prepared through the composition for imprinting. In addition, when the content of the photoreactive monomer is within the above-described range, the composition for imprinting may have an appropriate viscosity, and the composition for imprinting may be easily applied on a substrate using an inkjet printer. In addition, when the content of the photoreactive monomer is within the above-described range, imprintability of the coating layer prepared through the composition for imprinting may be improved as described below.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자는 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.7 이상이다. 구체적으로, 상기 무기 입자는 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.8 이상, 1.9 이상, 또는 2.0 이상일 수 있다. 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 전술한 범위를 만족하는 무기 입자를 포함하는 상기 임프린팅용 조성물을 이용하여, 광굴절률이 우수한 광학 기재를 제조할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the inorganic particles have a light refractive index of 1.7 or more at a wavelength of 589 nm. Specifically, the inorganic particles may have a photorefractive index at a wavelength of 589 nm of 1.8 or more, 1.9 or more, or 2.0 or more. By using the composition for imprinting including inorganic particles having a photorefractive index at a wavelength of 589 nm that satisfies the above-described range, an optical substrate having excellent photorefractive index can be manufactured.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자의 광굴절률은 당업계에서 무기 입자의 광굴절률을 측정하는 장치 및/또는 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 본 발명에서는 Spectroscopy ellipsometry 기기를 사용하고, Cauchy film model을 이용하여 589 ㎚ 파장에서의 상기 무기 입자의 광굴절률을 계산할 수 있다. 예를 들면, 광반응성 단량체(굴절률; RI단량체) 50 중량부에 무기 입자 50 중량부를 혼합하여 제조한 조성물의 경화물이 RI경화물이고, 광반응성 단량체 부피 분율이 V단량체, 무기 입자의 부피 분율이 V입자 인 경우, RI경화물 = (RI단량체 × V단량체) + (RI입자 × V입자)이므로, 이를 이용하여 무기 입자의 굴절률(RI입자)을 계산할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the photorefractive index of the inorganic particles may be measured using an apparatus and / or method for measuring the photorefractive index of the inorganic particles in the art. In the present invention, a spectroscopy ellipsometry device is used, and a photorefractive index of the inorganic particles at a wavelength of 589 nm can be calculated using a Cauchy film model. For example, a cured product of a composition prepared by mixing 50 parts by weight of inorganic particles with 50 parts by weight of a photoreactive monomer (refractive index; RI monomer ) is a RI cured product , and a volume fraction of a photoreactive monomer is V monomer and a volume fraction of inorganic particles. In the case of these V particles , since the RI cured product = (RI monomer × V monomer ) + (RI particles × V particles ), the refractive index (RI particles ) of the inorganic particles can be calculated using this.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자는 전술한 광굴절률을 보유하는 실리카, 알루미나, 지르코니아, 제올라이트 및 티타늄 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 임프린팅용 조성물의 경화물의 광투과율, 헤이즈, 및 엘로우 인덱스 측면에서, 상기 무기 입자는 적어도 지르코니아를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the inorganic particles may include at least one of silica, alumina, zirconia, zeolite, and titanium oxide having the above-described photorefractive index. In terms of light transmittance, haze, and yellow index of the cured product of the composition for imprinting, the inorganic particles may include at least zirconia.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자의 직경은 25 nm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 입자의 직경은 20 nm 이하, 15 nm 이하, 또는 10 nm 이하일 수 있다. 즉, 상기 무기 입자는 나노 무기 입자일 수 있다. 또한, 상기 무기 입자의 직경은 평균 직경일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the diameter of the inorganic particles may be 25 nm or less. Specifically, the diameter of the inorganic particles may be 20 nm or less, 15 nm or less, or 10 nm or less. That is, the inorganic particles may be nano-inorganic particles. In addition, the diameter of the inorganic particles may be an average diameter.
상기 무기 입자의 직경을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 무기 입자는 상기 임프린팅용 조성물 내에서 높은 분산성을 유지할 수 있고, 상기 임프린팅용 조성물의 경화물에 투명성을 부여하여 광굴절률을 크게 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 무기 입자의 직경이 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물을 이용하여 제조한 광학 기재의 회절 도광 패턴 내에 상기 무기 입자가 안정적으로 분산되어 존재할 수 있다. 이를 통해, 광학 기재의 광굴절률을 효과적으로 향상시킬 수 있다.By adjusting the diameter of the inorganic particles in the above-described range, the inorganic particles can maintain high dispersibility in the composition for imprinting, and provide transparency to the cured product of the imprinting composition, thereby greatly improving the light refractive index I can do it. In addition, when the diameter of the inorganic particles is within the above-described range, the inorganic particles may be stably dispersed in the diffraction light guide pattern of the optical substrate manufactured using the composition for imprinting. Through this, it is possible to effectively improve the optical refractive index of the optical substrate.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자의 직경은 당업계에서 무기 입자의 직경을 측정하는 장치 및/또는 방법을 이용하여 측정할 수 있다. 예를 들면, 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope; SEM), 또는 투과전자현미경(Transmission electron microscope; TEM)을 이용하여, 무기 입자를 촬영하고, 촬영된 이미지 내의 무기 입자의 직경을 측정하고, 이의 평균값을 구하여 평균 직경을 구할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the diameter of the inorganic particles may be measured using an apparatus and / or method for measuring the diameter of the inorganic particles in the art. For example, an inorganic particle is photographed using a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM), the diameter of the inorganic particle in the photographed image is measured, and the average value thereof The average diameter can be obtained by obtaining.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자의 표면은 유기물로 캡핑된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 무기 입자의 표면은 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 약 1.5인 유기물이 1.5 nm의 두께로 캡핑된 것일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the surface of the inorganic particles may be capped with an organic material. For example, the surface of the inorganic particles may be an organic material having a light refractive index of about 1.5 at a wavelength of 589 nm, capped to a thickness of 1.5 nm.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 입자의 함량은 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 20 중량부 이상 60 중량부 이하, 20 중량부 이상 40 중량부 이하, 25 중량부 이상 50 중량부 이하, 30 중량부 이상 40 중량부 이하, 20 중량부 이상 30 중량부 이하, 또는 45 중량부 이상 50 중량부 이하일 수 있다. 상기 무기 입자의 함량을 전술한 범위로 조절하는 경우, 상기 임프린팅용 조성물을 이용하여 제조한 광학 기재의 광굴절률을 효과적으로 향상시킬 수 있고, 광투과도, 헤이즈, 및 옐로우 인덱스의 광학적 물성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 무기 입자의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅이 용이한 점도를 가질 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the inorganic particles may be 10 parts by weight or more and 50 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the imprinting composition. Specifically, the content of the inorganic particles relative to 100 parts by weight of the imprinting composition, 20 parts by weight or more and 60 parts by weight or less, 20 parts by weight or more and 40 parts by weight or less, 25 parts by weight or more and 50 parts by weight or less, 30 parts by weight It may be greater than or equal to 40 parts by weight, less than or equal to 20 parts by weight and less than or equal to 30 parts by weight, or greater than or equal to 45 parts by weight and less than or equal to 50 parts by weight. When the content of the inorganic particles is adjusted to the above-described range, the optical refractive index of the optical substrate prepared by using the composition for imprinting can be effectively improved, and optical properties of light transmittance, haze, and yellow index are deteriorated. Can be prevented. In addition, when the content of the inorganic particles is within the above-described range, the composition for imprinting may have a viscosity that facilitates inkjet printing.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고비점 용매는 끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 1종 이상 포함한다. 끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 1종 이상 포함하는 상기 고비점 용매를 포함하는 임프린팅용 조성물은 잉크젯 헤드 노즐 면에서 잉크 마름 현상을 억제하여 잉크젯 프린팅 공정성을 향상시킬 수 있으며, 코팅 후 코팅층의 건조 속도를 느리게하여 임프린팅 공정 대기 가능시간을 길게 확보할 수 있다. 구체적으로, 상기 임프린팅용 조성물을 기재 상에 도포하고 열처리하여 코팅층을 형성한 후, 장기간 보관하는 경우에도 상기 코팅층은 적절한 연성을 가질 수 있어, 상기 코팅층은 임프린팅 가능한 상태를 효과적으로 유지할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the high boiling point solvent includes at least one solvent having a boiling point of 250 ° C or higher. The composition for imprinting comprising the high boiling point solvent containing at least one solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher can suppress ink drying on the surface of the inkjet head nozzle, thereby improving inkjet printing processability, and drying speed of the coating layer after coating By slowing it, it is possible to secure a long waiting time for the imprinting process. Specifically, after coating the composition for imprinting on a substrate and heat-treating to form a coating layer, the coating layer may have appropriate ductility even when stored for a long time, so that the coating layer can effectively maintain an imprintable state.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고비점 용매는 끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 제한없이 포함할 수 있고, 예를 들면 상기 고비점 용매는 부틸 카비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate), 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르(Diethylene glycol dibutyl ether), 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르(Tetraethylene glycol dimethyl ether), 디에틸렌 글리콜 모노페닐 에테르(Diethylene Glycol Monophenyl Ether), 디메틸 프탈레이트(Dimethyl phthalate), 1-메톡시나프탈렌(1-methoxynaphthalene), 디벤질 에테르(Dibenzyl ether) 및 에틸 4-메톡시 벤조에이트(Ethyl 4-methoxy benzoate) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the high boiling point solvent may include a solvent having a boiling point of 250 ° C or higher without limitation, for example, the high boiling point solvent is butyl carbitol acetate, diethylene glycol di Diethylene glycol dibutyl ether, Tetraethylene glycol dimethyl ether, Diethylene Glycol Monophenyl Ether, Dimethyl phthalate, 1-methoxynaphthalene ), Dibenzyl ether (Dibenzyl ether) and ethyl 4-methoxy benzoate (Ethyl 4-methoxy benzoate).
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 고비점 용매의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 30 중량부 이상 80 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 고비점 용매의 함량은 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 50 중량부 이상 75 중량부 이하, 50 중량부 이상 65 중량부 이하, 30 중량부 이상 55 중량부 이하, 또는 60 중량부 이상 75 중량부 이하일 수 있다. 상기 고비점 용매의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 잉크젯 프린팅이 용이한 점도를 가지는 임프린팅용 조성물을 제조할 수 있다. 또한, 상기 고비점 용매의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물은 임프린팅 성형성이 우수할 수 있다. 구체적으로, 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 형성한 코팅층은 임프린팅 공정이 용이할 수 있고, 임프린팅 공정 시에 사용되는 몰드를 쉽게 제거할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 코팅층은 시간이 경과됨에 따라 코팅층의 연질이 낮아지는 것이 억제될 수 있고, 이를 통해 코팅층의 임프린팅 성형성이 우수한 상태를 장기간 유지할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the high boiling point solvent may be 30 parts by weight or more and 80 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the imprinting composition. Specifically, the content of the high boiling point solvent is 50 parts by weight or more and 75 parts by weight or less, 50 parts by weight or more, 65 parts by weight or less, 30 parts by weight or more and 55 parts by weight or less, or 60 parts by weight based on 100 parts by weight of the imprinting composition It may be greater than 75 parts by weight. By adjusting the content of the high boiling point solvent to the above-described range, it is possible to prepare a composition for imprinting having an easy inkjet printing viscosity. In addition, when the content of the high boiling point solvent is within the above-mentioned range, the composition for imprinting may have excellent imprintability. Specifically, the coating layer formed by heat-treating the composition for imprinting may facilitate the imprinting process, and may easily remove the mold used in the imprinting process. More specifically, the coating layer can be suppressed from being lowered in softness of the coating layer over time, and through this, it is possible to maintain a state in which the imprintability of the coating layer is excellent for a long time.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자와 상기 광반응성 단량체의 중량비는 1:0.05 내지 1:0.4일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 입자와 상기 광반응성 단량체의 중량비는 1:0.13 내지 1:0.22, 1:0.05 내지 1: 0.25, 1:0.06 내지 1: 0.3, 또는 1:0.06 내지 1: 0.25일 수 있다. 상기 무기 입자와 상기 광반응성 단량체의 중량비가 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물은 코팅층의 임프린팅 성형성이 우수한 상태를 장기간 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the weight ratio of the inorganic particles and the photoreactive monomer may be 1: 0.05 to 1: 0.4. Specifically, the weight ratio of the inorganic particles and the photoreactive monomer may be 1: 0.13 to 1: 0.22, 1: 0.05 to 1: 0.25, 1: 0.06 to 1: 0.3, or 1: 0.06 to 1: 0.25. When the weight ratio of the inorganic particles and the photoreactive monomer is within the above-described range, the composition for imprinting may implement a state in which the imprintability of the coating layer is excellent for a long period of time.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 무기 입자와 상기 고비점 용매의 중량비는 1:1 내지 1:5일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기 입자와 상기 고비점 용매의 중량비는 1:1 내지 1:4, 1:1 내지 1:3, 1:1.2 내지 1:3.8 또는 1:1.5 내지 1:2.5일 수 있다. 상기 무기 입자와 상기 고비점 용매의 중량비가 전술한 범위 내인 경우, 상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅이 용이한 점도를 가질 수 있고, 임프린팅 성형성이 우수할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the weight ratio of the inorganic particles and the high boiling point solvent may be 1: 1 to 1: 5. Specifically, the weight ratio of the inorganic particles and the high boiling point solvent may be 1: 1 to 1: 4, 1: 1 to 1: 3, 1: 1.2 to 1: 3.8 or 1: 1.5 to 1: 2.5. When the weight ratio of the inorganic particles and the high boiling point solvent is within the above-described range, the composition for imprinting may have a viscosity that facilitates inkjet printing, and may have excellent imprintability.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 계면활성제는 불소계 계면활성제를 포함할 수 있다. 불소계 계면활성제를 포함하는 계면활성제를 사용함으로써, 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 형성한 코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 단차를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 불소계 계면활성제를 포함하는 계면활성제를 사용함으로써, 상기 광반응성 단량체와 상기 무기 입자와의 상용성을 효과적으로 개선시킬 수 있고, 이를 통해 임프린팅용 조성물을 통해 제조된 광학 기재의 광학적 물성을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the surfactant may include a fluorine-based surfactant. By using a surfactant containing a fluorine-based surfactant, it is possible to effectively reduce the step difference between the outer portion and the center portion (edge-center) of the coating layer formed by heat-treating the composition for imprinting. In addition, by using a surfactant containing a fluorine-based surfactant, it is possible to effectively improve the compatibility between the photoreactive monomer and the inorganic particles, thereby improving the optical properties of the optical substrate prepared through the composition for imprinting. I can do it.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 계면활성제의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 2 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 계면활성제의 함량은 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 0.5 중량부 이상 1.5 중량부 이하, 1 중량부 이상 1.2 중량부 이하, 또는 0.7 중량부 이상 1.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 계면활성제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 형성한 코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 단차를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 계면활성제의 함량이 전술한 범위 내인 경우, 상기 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 형성한 코팅층의 표면에너지를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 이를 통해, 상기 코팅층의 표면 평탄도를 효과적으로 향상시킬 수 있고, 임프린팅용 몰드를 이용하여 상기 코팅층의 표면을 임프린팅 한 후에 상기 몰드를 보다 용이하게 제거할 수 있는 이점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the surfactant may be 0.1 parts by weight or more and 2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the imprinting composition. Specifically, the content of the surfactant may be 0.5 parts by weight or more and 1.5 parts by weight or less, 1 part by weight or more and 1.2 parts by weight or less, or 0.7 parts by weight or more and 1.5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the imprinting composition. By adjusting the content of the surfactant to the above-described range, it is possible to effectively reduce the step difference between the outer portion and the center portion (edge-center) of the coating layer formed by heat-treating the composition for imprinting. In addition, when the content of the surfactant is within the above-described range, the surface energy of the coating layer formed by heat-treating the composition for imprinting can be effectively reduced. Through this, it is possible to effectively improve the surface flatness of the coating layer, and there is an advantage that the mold can be more easily removed after imprinting the surface of the coating layer by using an imprinting mold.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제의 함량은 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 0.1 중량부 이상 2 중량부 이하, 0.15 중량부 이상 1.5 중량부 이하, 0.1 중량부 이상 1 중량부 이하, 또는 0.15 중량부 이상 0.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 광개시제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 임프린팅용 조성물의 광경화 반응을 안정적으로 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 형성한 코팅층의 광경화 반응을 효과적으로 수행할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the content of the photoinitiator is 0.1 parts by weight or more, 2 parts by weight or less, 0.15 parts by weight or more, 1.5 parts by weight or less, 0.1 parts by weight or more and 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the composition for imprinting Or less, or may be 0.15 parts by weight or more and 0.5 parts by weight or less. By adjusting the content of the photoinitiator to the above-described range, the photocuring reaction of the composition for imprinting can be stably performed. Specifically, the photocuring reaction of the coating layer formed by heat-treating the composition for imprinting can be effectively performed.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제는 벤조 페논계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 광개시제의 구체적인 예로는 벤조페논(Benzophenone), 벤조일 메틸 벤조에이트(Benzoyl methyl benzoate), 아세토페논(acetophenone), 2,4-디에틸 티오크산톤(2,4-diehtyl thioxanthone), 2-클로로 티오크산톤(2-chloro thioxanthone), 에틸 안트라키논(ethyl anthraquinone), 1-히드록시 시클로헥시 페닐 케톤(1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 시판 제품으로는 BASF사의 Irgacure 184), 또는 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판온(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 시판 제품으로는 BASF사의 Darocur1173)을 사용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the photoinitiator may use a benzophenone compound, acetophenone compound, biimidazole compound, triazine compound, oxime compound, or mixtures thereof. Specifically, specific examples of the photoinitiator, benzophenone (Benzophenone), benzoyl methyl benzoate (Benzoyl methyl benzoate), acetophenone (acetophenone), 2,4-diethyl thioxanthone (2,4-diehtyl thioxanthone), 2 2-chloro thioxanthone, ethyl anthraquinone, 1-hydroxycyclohexyl-phenyl-ketone (IRGAcure 184 from BASF as a commercial product), Alternatively, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propanone (2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, Darocur1173 from BASF Corporation) can be used.
보다 구체적으로, 상기 광개시제는 Irgacure 184, Irgacure 819, Irgacure 250(이상, BASF 社), Darocur 1173 (Ciba 社), WPI-113, WPI-116, WPI-169, WPI-170, WPI-124, WPAG-638, WPAG-469, WPAG-370, WPAG-367, WPAG-336(이상, 와코쥰야쿠 공업 社), B2380, B2381, C1390, D2238, D2248, D2253, I0591, T1608, T1609, T2041, T2042(이상, 도쿄카세이공업 社), AT-6992, At-6976(ACETO 社), CPI-100, CPI-100P, CPI101A, CPI-200K, CPI-210S(이상, 산아프로 社), SP-056, SP-066, SP-130, SP-140, SP-150, SP-170, SP-171, SP-172(이상, ADEKA 社), CD-1010, CD-1011, CD-1012(이상, 사토머 社), San Aid SI-60, SI-80, SI-100, SI-60L, SI-80L, SI-100L, SI-L145, SI-L150, SI-L160, SI-L110, SI-L147(이상, 산신카가쿠공업 社), PI2074(로디아재팬 社) 등을 이용할 수 있다. 다만, 상기 광개시제의 종류를 한정하는 것은 아니다.More specifically, the photoinitiators Irgacure 184, Irgacure 819, Irgacure 250 (above, BASF), Darocur 1173 (Ciba), WPI-113, WPI-116, WPI-169, WPI-170, WPI-124, WPAG -638, WPAG-469, WPAG-370, WPAG-367, WPAG-336 (above, Wako Pure Chemical Industries Ltd.), B2380, B2381, C1390, D2238, D2248, D2253, I0591, T1608, T1609, T2041, T2042 ( Lee Sang, Tokyo Kasei Industrial Co., Ltd., AT-6992, At-6976 (ACETO Co.), CPI-100, CPI-100P, CPI101A, CPI-200K, CPI-210S (Longer, San Apro Co.), SP-056, SP -066, SP-130, SP-140, SP-150, SP-170, SP-171, SP-172 (above, ADEKA company), CD-1010, CD-1011, CD-1012 (above, Satomer company ), San Aid SI-60, SI-80, SI-100, SI-60L, SI-80L, SI-100L, SI-L145, SI-L150, SI-L160, SI-L110, SI-L147 (above, Sanshin Kagaku Industrial Co., Ltd., PI2074 (Rodia Japan Co.) can be used. However, the type of photoinitiator is not limited.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 임프린팅용 조성물은 이형제, UV 흡수제, 산화 방지제, UV 안정제, 염료, 및 안료 중 적어도 하나를 포함하는 첨가제를 더 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the composition for imprinting may further include an additive comprising at least one of a release agent, a UV absorber, an antioxidant, a UV stabilizer, a dye, and a pigment.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 이형제는 실리콘계 화합물 또는 알킬 포스페이트계 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 사용되는 이형제를 적용할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the release agent may be a silicone-based compound or an alkyl phosphate-based compound, but is not limited thereto, and a release agent used in the art may be applied.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 UV 흡수제는 벤조페논(Benzophenone)계 화합물, 벤조트리아졸(Benzotriazole)계 화합물, 또는 히드록시페닐트리아진(Hydroxy phenyl triazine)계 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 사용되는 UV 흡수제를 적용할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the UV absorber may be a benzophenone-based compound, a benzotriazole-based compound, or a hydroxyphenyl triazine-based compound, but is not limited thereto. It is not, UV absorbers used in the art can be applied.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 UV 안정제는 힌더드아민(Hindered Amine)계 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 당업계에서 사용되는 UV 안정제를 적용할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the UV stabilizer may be a hindered amine-based compound, but is not limited thereto, and a UV stabilizer used in the art may be applied.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 염료 및/또는 안료는 상기 광학 기재의 색상값의 개선을 위하여 첨가되는 것으로서, 당업계에서 사용되는 염료 및/또는 안료를 적용할 수 있다. 예를 들어, 광학 기재의 초기 색상의 옐로우 인덱스(yellow index) 값이 높을 경우, 청색 염료로서 안트라퀴논(Anthraquinone)계 화합물, 프탈로시아닌(phthalocyanine)계 화합물, 인단스렌(Indanthren)계 화합물 등을 사용할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the dye and / or pigment is added to improve the color value of the optical substrate, and a dye and / or pigment used in the art may be applied. For example, when the yellow index value of the initial color of the optical substrate is high, anthraquinone-based compounds, phthalocyanine-based compounds, indanthren-based compounds, etc. can be used as a blue dye. have.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 임프린팅용 조성물의 점도는 1 cps 이상 30 cps 이하일 수 있다. 구체적으로, 25 ℃의 온도, 45 RH% 내지 85 RH%의 습도 조건에서, 상기임프린팅용 조성물의 점도는 5 cps 이상 25 cps 이하, 10 cps 이상 20 cps 이하, 3 cps 이상 12.5 cps 이하, 4.5cps 이상 10 cps 이하, 4.5 cps 이상 15 cps 이하, 또는 15 cps 이상 27.5 cps 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the viscosity of the composition for imprinting may be 1 cps or more and 30 cps or less. Specifically, at a temperature of 25 ° C. and a humidity condition of 45 RH% to 85 RH%, the viscosity of the composition for imprinting is 5 cps or more and 25 cps or less, 10 cps or more, 20 cps or less, 3 cps or more, 12.5 cps or less, 4.5 cps or more and 10 cps or less, 4.5 cps or more and 15 cps or less, or 15 cps or more and 27.5 cps or less.
점도가 전술한 범위를 만족하는 상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅이 용이한 이점이 있다. 이를 통해, 기재 상에 상기 임프린팅용 조성물을 다양한 패턴으로 도포할 수 있고, 패터닝하고자 하는 영역 상에만 상기 임프린팅용 조성물을 도포할 수 있는 이점이 있다.The composition for imprinting whose viscosity satisfies the above-mentioned range has an advantage of easy inkjet printing. Through this, it is possible to apply the composition for imprinting on a substrate in various patterns, and there is an advantage that the composition for imprinting can be applied only on an area to be patterned.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅 잉크일 수 있다. 즉, 잉크젯 프린터를 이용하여 상기 임프린팅용 조성물을 기재 상에 도포할 수 있다. 잉크젯 프린터를 이용하는 경우, 상기 임프린팅용 조성물을 다양한 패턴으로 기재 상에 인쇄할 수 있고, 임프린팅용 조성물이 도포되는 두께를 용이하게 조절할 수 있는 이점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the composition for imprinting may be an inkjet printing ink. That is, the composition for imprinting may be applied to a substrate using an inkjet printer. When using an inkjet printer, the composition for imprinting can be printed on a substrate in various patterns, and there is an advantage in that the thickness to which the composition for imprinting is applied can be easily adjusted.
본 발명의 일 실시상태는, 상기 임프린팅용 조성물을 기재 상에 도포하는 단계; 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 코팅층을 형성하는 단계; 임프린팅 공정을 이용하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 코팅층을 광경화시켜, 일면 상에 상기 회절 격자 패턴이 구비된 회절 격자층을 포함하는 광학 기재를 형성하는 단계;를 포함하는 광학 기재의 제조방법을 제공한다.One embodiment of the present invention, applying the composition for imprinting on a substrate; Heat-treating the composition for imprinting to form a coating layer; Forming a diffraction grating pattern on one surface of the coating layer using an imprinting process; And forming an optical substrate including a diffraction grating layer provided with the diffraction grating pattern on one surface by photocuring the coating layer.
본 발명의 일 실시상태에 따른 광학 기재의 제조방법은 광학적 물성이 우수한 광학 기재를 용이하게 제조할 수 있다.The method for manufacturing an optical substrate according to an exemplary embodiment of the present invention can easily manufacture an optical substrate having excellent optical properties.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재는 유리 기재 또는 플라스틱 기재일 수 있으나, 상기 기재의 종류를 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 광학 기재를 증강현실 디바이스용 회절 도광판 또는 가상현실 디바이스용 회절 도광판에 적용 시에, 상기 회절 도광판의 광학적 물성을 저하시키지 않은 기재를 제한없이 사용할 수도 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the substrate may be a glass substrate or a plastic substrate, but the type of the substrate is not limited. Further, when the optical substrate is applied to a diffraction light guide plate for an augmented reality device or a diffraction light guide plate for a virtual reality device, a substrate that does not lower the optical properties of the diffraction light guide plate may be used without limitation.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 도포하는 단계는 잉크젯 프린터를 이용하여 상기 임프린팅용 조성물을 상기 기재 상에 도포하는 것을 포함할 수 있다. 종래의 임프린팅용 조성물을 슬롯다이 코팅 방법, 스핀 코팅 방법 등을 이용하여 기재 상에 도포하는 경우 대비, 잉크젯 프린터를 이용하여 임프린팅용 조성물을 기재 상에 도포할 수 있어, 기재의 원하는 영역 상에만 임프린팅용 조성물을 인쇄할 수 있고, 다양한 패턴을 용이하게 기재 상에 인쇄할 수 있다. 또한, 당업계에서 일반적으로 사용되는 잉크젯 프린터를 이용하여, 상기 임프린팅용 조성물을 상기 기재 상에 도포할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the applying step may include applying the composition for imprinting on the substrate using an inkjet printer. Compared to the case where the conventional composition for imprinting is applied onto a substrate using a slot die coating method, a spin coating method, etc., the composition for imprinting can be applied on a substrate using an inkjet printer, so that Only the composition for imprinting can be printed, and various patterns can be easily printed on the substrate. In addition, the composition for imprinting may be applied on the substrate using an inkjet printer generally used in the art.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 기재 상에 상기 임프린팅용 조성물을 300 nm 이상 5,000 nm 이하의 두께로 도포할 수 있다. 상기 임프린팅용 조성물이 도포되는 두께는 상기 광학 기재의 용도에 따라 조절될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the composition for imprinting may be applied to the substrate with a thickness of 300 nm or more and 5,000 nm or less. The thickness to which the composition for imprinting is applied can be adjusted according to the use of the optical substrate.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅층을 형성하는 단계는 상기 임프린팅용 조성물을 50 ℃ 이상 150 ℃ 이하의 온도에서 30 초 이상 30 분 이하의 시간 동안 열처리하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 임프린팅용 조성물을 60 ℃ 이상 80 ℃ 이하, 62.5 ℃ 이상 75 ℃ 이하, 65 ℃ 이상 70 ℃ 이하, 60 ℃ 이상 67.5 ℃ 이하, 또는 72.5 ℃ 이상 80 ℃ 이하의 온도에서 열처리할 수 있다. 또한, 상기 임프린팅용 조성물을 2 분 이상 30 분 이하, 1 분 이상 15 분 이하, 5 분 이상 25 분 이하, 10 분 이상 20 분 이하, 3 분 이상 15 분 이하, 또는 20 분 이상 30 분 이하의 시간 동안 열처리할 수 있다. 상기 임프린팅용 조성물을 열처리하는 온도 및/또는 시간을 전술한 범위로 조절함으로써, 기재 상에 상기 코팅층을 형성한 후, 장시간 보관하는 경우에도 상기 코팅층에 임프린팅 공정을 효과적으로 수행할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the step of forming the coating layer may include heat treating the composition for imprinting at a temperature of 50 ° C. or more and 150 ° C. or less for 30 seconds or more and 30 minutes or less. Specifically, the composition for imprinting may be heat treated at a temperature of 60 ° C or more and 80 ° C or less, 62.5 ° C or more, 75 ° C or less, 65 ° C or more, 70 ° C or less, 60 ° C or more, 67.5 ° C or less, or 72.5 ° C or more and 80 ° C or less. have. In addition, the composition for imprinting 2 minutes or more and 30 minutes or less, 1 minute or more and 15 minutes or less, 5 minutes or more and 25 minutes or less, 10 minutes or more and 20 minutes or less, 3 minutes or more and 15 minutes or less, or 20 minutes or more and 30 minutes or less Heat treatment for a period of time. By adjusting the temperature and / or time to heat-treat the composition for imprinting within the above-described range, even after storing the coating layer on the substrate, the imprinting process can be effectively performed on the coating layer even when stored for a long time.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 단차는 50 nm 이상 3,000 nm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅층의 외측부와 중앙부의 단차는 100 nm 이상 2,000 nm 이하, 250 nm 이상 1,500 nm 이하, 500 nm 이상 1,000 nm 이하, 또는 650 nm 이상 850 nm 이하일 수 있다. 상기 코팅층의 외측부와 중앙부의 단차가 전술한 범위 내인 경우, 상기 코팅층에 대한 임프린팅 공정 효율이 효과적으로 향상될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the step difference between the outer portion and the center portion (edge-center) of the coating layer may be 50 nm or more and 3,000 nm or less. Specifically, the step between the outer portion and the central portion of the coating layer may be 100 nm or more and 2,000 nm or less, 250 nm or more, 1,500 nm or less, 500 nm or more and 1,000 nm or less, or 650 nm or more and 850 nm or less. When the step difference between the outer portion and the central portion of the coating layer is within the above-described range, the efficiency of the imprinting process for the coating layer may be effectively improved.
도 1은 본 발명의 일 실시상태에 따른 코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 단차를 모식화한 도면이다. 도 1을 참고하면, 코팅층의 외측부와 중앙부의 단차는, 기재 상에 형성된 코팅층의 외측부에서 가장 돌출된 부분과, 코팅층의 중앙부의 수직 거리 중 가장 긴 거리(a)를 의미할 수 있다.1 is a diagram schematically illustrating a step difference between an outer portion and a center portion (edge-center) of a coating layer according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the step difference between the outer portion and the central portion of the coating layer may mean the longest distance (a) of the vertical portion of the center portion of the coating layer and the most protruding portion from the outer portion of the coating layer formed on the substrate.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 코팅층의 일면 상에 임프린팅 공정을 수행하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성할 수 있다. 당업계에서 부재에 임프린팅하는 장지 및/또는 방법을 제한없이 채택하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들면, 설정된 회절 격자 패턴이 구비된 소프트 몰드 또는 하드 몰드를 이용한 롤투롤(roll to roll) 방법, 롤투플레이트(roll to plate) 방법 또는 플레이트투플레이트(plate to plate) 방법을 이용하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, by performing an imprinting process on one surface of the coating layer, a diffraction grating pattern can be formed on one surface of the coating layer. It is possible to form a diffraction grating pattern on one side of the coating layer by employing without limitation a sheet and / or method for imprinting a member in the art. For example, using a roll-to-roll method, a roll-to-plate method, or a plate-to-plate method using a soft mold or a hard mold provided with a set diffraction grating pattern, the A diffraction grating pattern may be formed on one surface of the coating layer.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 기재의 제조방법은 상기 광학 기재를 50 ℃ 이상 250 ℃ 이하의 온도에서 추가적으로 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 전술한 온도 범위에서 상기 광학 기재를 추가적으로 열처리함으로써, 코팅층 내의 잔류 용매를 제거할 수 있어 코팅층의 굴절률을 우수한 광학적 물성을 가지는 광학 기재를 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the method for manufacturing the optical substrate may further include the step of additionally heat-treating the optical substrate at a temperature of 50 ° C or more and 250 ° C or less. By additionally heat-treating the optical substrate in the above-described temperature range, the residual solvent in the coating layer can be removed, so that the refractive index of the coating layer can be achieved to have an optical substrate having excellent optical properties.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 기재의 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률은 1.6 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 광학 기재의 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률은 1.65 이상, 1.7 이상, 또는 1.8 이상일 수 있다. 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률은 1.6 이상인 상기 광학 기재는 광학적 물성이 우수하므로, 증강현실 디바이스용 회절 도광판 또는 가상현실 디바이스용 회절 도광판에 용이하게 적용할 수 있는 장점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the optical refractive index of the optical substrate at a wavelength of 589 nm may be 1.6 or more. Specifically, the optical refractive index of the optical substrate at a wavelength of 589 nm may be 1.65 or more, 1.7 or more, or 1.8 or more. Since the optical substrate having a light refractive index at a wavelength of 589 nm of 1.6 or more has excellent optical properties, there is an advantage that it can be easily applied to a diffraction light guide plate for augmented reality devices or a diffraction light guide plate for virtual reality devices.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 기재의 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률 값은, 기재로서 Shott 社의 SF1 유리(두께 0.8 mm) 상에 상기 회절 격자층을 1 ㎛의 두께로 형성한 광학 기재를 기준으로, 측정한 값일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the optical refractive index value at a wavelength of 589 nm of the optical substrate is formed by forming the diffraction grating layer to a thickness of 1 μm on SF1 glass (0.8 mm thick) of Shott Corporation as a substrate. Based on the description, it may be a measured value.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 회절 격자층의 일면은 패턴 구조체로 이루어진 회절 격자 패턴을 포함하고, 상기 패턴 구조체는 상기 무기 입자를 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, one surface of the diffraction grating layer includes a diffraction grating pattern made of a pattern structure, and the pattern structure may include the inorganic particles.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 광학 기재의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 2는 기재(100)의 일면 상에 회절 격자층(200)이 구비된 광학 기재를 나타낸 것이며, 회절 격자층(200)의 일면에는 패턴 구조체(210)가 구비되며, 패턴 구조체(210)는 무기 입자(300)를 포함할 수 있다.2 is a view schematically showing a cross section of an optical substrate according to an exemplary embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 2 shows an optical substrate having a
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 패턴 구조체에 상기 무기 입자가 포함됨에 따라, 상기 회절 격자층을 포함하는 광학 기재는 589 ㎚ 파장에서 1.6 이상의 광굴절률을 용이하게 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, as the inorganic particles are included in the pattern structure, the optical substrate including the diffraction grating layer can easily implement a light refractive index of 1.6 or more at a wavelength of 589 nm.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 패턴 구조체를 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 3은 회절 격자층(200)의 일면으로부터 패턴 구조체(210)가 θ의 경사각을 이루며 구비되고, 패턴 구조체(210)는 h의 높이를 가지며, 패턴 구조체(210)는 d1의 폭을 가지고, 2 이상의 패턴 구조체(210)가 d2의 간격(pitch)를 가지며 구비된 것을 나타낸 도면이다. 본 발명에서 “간격”은 패턴 구조체가 반복되는 간격을 의미하며, 도 2와 같이, 하나의 패턴 구조체(210)의 일 지점과 이와 인접하는 다른 하나의 패턴 구조체(210)의 일 지점 사이의 길이를 의미할 수 있다. 하나의 패턴 구조체(210)의 일 지점과 다른 하나의 패턴 구조체(210)의 일 지점은 패턴 구조체(210) 간에 서로 대응되는 위치를 의미할 수 있다.3 is a view schematically showing a pattern structure according to an exemplary embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 3 shows that the
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 패턴 구조체의 폭은 100 nm 이상 400 nm 이하이고, 상기 패턴 구조체 간의 간격(pitch)은 200 nm 이상 800 nm 이하일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the width of the pattern structure may be 100 nm or more and 400 nm or less, and the pitch between the pattern structures may be 200 nm or more and 800 nm or less.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 임프린팅용 조성물을 이용하여, 전술한 폭을 가지는 패턴 구조체를 포함하는 회절 격자층을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 임프린팅용 조성물은 임프린팅 성형성이 우수하여, 상기 패턴 구조체 간의 간격을 전술한 범위로 용이하게 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the diffraction grating layer including the pattern structure having the above-described width can be easily formed using the composition for imprinting. In addition, the composition for imprinting is excellent in imprintability, so that the spacing between the pattern structures can be easily implemented in the aforementioned range.
또한, 상기 회절 격자층에 포함되는 상기 복수의 패턴 구조체 각각은 폭이 서로 상이할 수 있고, 상기 패턴 구조체 간의 간격은 회절 격자층의 영역에 따라 서로 상이하게 설정될 수 있다. 또한, 상기 패턴 구조체의 폭 및 패턴 구조체 간의 간격은, 상기 광학 기재가 적용되는 회절 도광판의 사양에 따라 조절될 수 있다.In addition, each of the plurality of pattern structures included in the diffraction grating layer may have different widths, and an interval between the pattern structures may be set differently from each other according to an area of the diffraction grating layer. In addition, the width of the pattern structure and the spacing between the pattern structures may be adjusted according to the specifications of the diffraction light guide plate to which the optical substrate is applied.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 패턴 구조체의 폭 및 패턴 구조체 간의 간격을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 광학 기재의 광굴절률 등의 광학적 물성을 보다 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 광학 기재의 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률을 회절 도광판에 적용하기에 적절한 수준으로 용이하게 조절할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, by adjusting the width of the pattern structure and the distance between the pattern structures within the above-described range, optical properties such as optical refractive index of the optical substrate can be further improved. Specifically, the optical refractive index at a wavelength of 589 nm of the optical substrate can be easily adjusted to a level suitable for application to a diffraction light guide plate.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 패턴 구조체는 소정 각도로 기울어진 경사 패턴을 가질 수 있다. 도 3을 참고하면, 상기 패턴 구조체(210)는 회절 격자층(200)의 일면으로부터 30°이상 90°이하의 경사각(θ)을 이루며 구비될 수 있다. 또한, 상기 패턴 구조체(210)의 높이(h)는 50 nm 이상 1,000 nm 이하일 수 있다. 상기 경사 패턴 구조체의 경사각 및/또는 상기 패턴 구조체의 높이를 전술한 범위로 조절함으로써, 회절 도광판에 적용하기에 용이한 광학 기재를 구현할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the pattern structure may have an inclined pattern inclined at a predetermined angle. Referring to FIG. 3, the
또한, 상기 패턴 구조체의 경사진 각도 및 및 패턴 구조체의 높이는, 상기 광학 기재가 적용되는 회절 도광판의 사양에 따라 조절될 수 있다.In addition, the inclined angle of the pattern structure and the height of the pattern structure can be adjusted according to the specifications of the diffraction light guide plate to which the optical substrate is applied.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 기재를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4를 참고하면, 회절 격자층(200)의 일측에서 타측 방향을 따라 회절 격자층(200)에 제1 회절 영역(410), 제2 회절 영역(420) 및 제3 회절 영역(430)이 구획될 수 있다. 또한, 제1 회절 영역(410), 제2 회절 영역(420) 및 제3 회절 영역(430) 각각에는 패턴 구조체(210)가 구비될 수 있고, 각 영역에 구비되는 패턴 구조체(210)의 형태는 서로 상이할 수 있다.4 is a view schematically showing an optical substrate according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 기재는 상기 회절 격자층의 일측으로부터 타측 방향을 따라 구획되는 제1 회절 영역, 제2 회절 영역 및 제3 회절 영역 중 적어도 제1 회절 영역과 제3 회절 영역을 포함할 수 있다. 즉, 상기 광학 기재의 회절 격자층은 제1 회절 영역과 제3 회절 영역을 포함하고, 제2 회절 영역을 추가적으로 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the optical substrate is at least a first diffraction region and a third diffraction region among the first diffraction region, the second diffraction region and the third diffraction region partitioned from one side to the other direction of the diffraction grating layer. It may include a region. That is, the diffraction grating layer of the optical substrate may include a first diffraction region and a third diffraction region, and additionally include a second diffraction region.
도 4를 참고하면, 상기 제1 회절 영역(410)은 다양한 파장값을 가지는 광 들을 포함하는 입사광이 입사되는 영역일 수 있다. 또한, 상기 제2 회절 영역(420)은 광학 기재 내로 입사된 광 들이 회절되는 영역이며, 제1 회절 영역(410)에 입사된 광을 제3 회절 영역(430)으로 확장하는 영역일 수 있다. 제3 회절 영역(430)은 광학 기재에서 광이 출사되는 영역으로, 상기 광학 기재를 포함하는 회절 도광판을 디스플레이 유닛에 사용하는 경우, 제3 회절 영역(430)은 디스플레이 유닛 사용자의 안구와 인접하는 영역으로, 광이 출사되어 사용자에게 디스플레이 정보를 제공하는 영역일 수 있다.Referring to FIG. 4, the
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 회절 격자층은, 상기 회절 격자층의 일측에서 타측 방향을 따라 높이가 변화되는 상기 패턴 구조체를 포함할 수 있다. 도 4를 참고하면, 상기 회절 격자층은 영역에 따라, 높이가 일정한 복수의 패턴 구조체와, 높이가 점진적으로 변화되는 복수의 패턴 구조체를 포함할 수 있다. 특히, 제3 회절 영역에 구비되는 복수의 패턴 구조체의 높이를 점진적으로 증가시킴으로써, 제3 회절 영역의 일측에서 타측 방향으로 광회절 효율을 점진적으로 향상시킬 수 있다. 이를 통해, 상기 광학 기재를 포함하는 회절 도광판을 디스플레이 유닛에 사용하는 경우, 사용자는 보다 우수한 품질의 영상 정보를 제공받을 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the diffraction grating layer may include the pattern structure in which the height is changed in one direction from the other side of the diffraction grating layer. Referring to FIG. 4, the diffraction grating layer may include a plurality of pattern structures having a constant height and a plurality of pattern structures whose height is gradually changed according to regions. In particular, by gradually increasing the heights of the plurality of pattern structures provided in the third diffraction region, it is possible to gradually improve the light diffraction efficiency in one direction from the other side of the third diffraction region. Through this, when the diffraction light guide plate including the optical substrate is used in the display unit, the user can be provided with better quality image information.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 회절 격자층은, 상기 회절 격자층의 일측에서 타측 방향을 따라 듀티가 변화되는 상기 패턴 구조체를 포함할 수 있다. 본 발명에서 “듀티(duty)”는 패턴 구조체의 폭의 값을 패턴 구조체 간의 간격으로 나눈 값(패턴 구조체의 폭/패턴 구조체의 간격)을 의미할 수 있다. 도 4를 참고하면, 패턴 구조체의 듀티는 패턴 구조체의 폭(d1)를 패턴 구조체의 간격(d2)으로 나눈 값(d1/d2)이 될 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the diffraction grating layer may include the pattern structure in which the duty is changed in one direction from the other side of the diffraction grating layer. In the present invention, "duty (duty)" may mean a value obtained by dividing the value of the width of the pattern structure by the spacing between the pattern structures (width of the pattern structure / space of the pattern structure). Referring to FIG. 4, the duty of the pattern structure may be a value (d1 / d2) obtained by dividing the width d1 of the pattern structure by the distance d2 of the pattern structure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회절 격자층의 상기 제3 회절 영역은 일측에서 타측까지 점진적으로 듀티가 증가하는 패턴 구조체를 포함할 수 있다. 상기 회절 격자층의 제3 회절 영역은 일측에서 타측까지 점진적으로 듀티가 증가하는 패턴 구조체를 포함함으로써, 제3 회절 영역의 일측에서 타측까지 광 회절효율이 점진적으로 증가될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the third diffraction region of the diffraction grating layer may include a pattern structure in which the duty gradually increases from one side to the other. The third diffraction region of the diffraction grating layer includes a pattern structure in which the duty gradually increases from one side to the other, so that the light diffraction efficiency from one side to the other of the third diffraction region can be gradually increased.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 패턴 구조체의 듀티는 패턴 구조체의 폭 및 패턴 구조체 간의 간격을 조절하여 제어할 수 있다. 예를 들면, 패턴 구조체의 간격을 동일하게 설정하고, 패턴 구조체의 폭을 점진적으로 증가시킴으로써, 패턴 구조체의 듀티를 증가시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the duty of the pattern structure may be controlled by adjusting the width of the pattern structure and the distance between the pattern structures. For example, it is possible to increase the duty of the pattern structure by setting the same spacing between the pattern structures and gradually increasing the width of the pattern structure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 패턴 구조체의 듀티는 0.1 이상 1.0 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제3 회절 영역에 포함되는 패턴 구조체의 듀티는 0.1 이상 1.0 이하일 수 있다. 상기 제3 회절 영역에 포함되는 패턴 구조체의 튜티를 전술한 범위로 조절함으로써, 회절 도광판에 적용하기에 용이한 광학 기재를 구현할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the duty of the pattern structure may be 0.1 or more and 1.0 or less. Specifically, the duty of the pattern structure included in the third diffraction region may be 0.1 or more and 1.0 or less. By adjusting the tuft of the pattern structure included in the third diffraction region to the above-described range, it is possible to implement an optical substrate that is easy to apply to the diffraction light guide plate.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광학 기재는 증강현실 디바이스용 회절 도광판 또는 가상현실 디바이스용 회절 도광판일 수 있다. 즉, 상기 광학 기재는 광굴절률 등의 광학적 물성이 우수함과 동시에 가볍기 때문에, 증강현실 디바이스용 회절 도광판 또는 가상현실 디바이스용 회절 도광판으로 적용이 용이한 장점이 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the optical substrate may be a diffraction light guide plate for augmented reality devices or a diffraction light guide plate for virtual reality devices. That is, since the optical substrate is excellent in optical properties such as optical refractive index and light at the same time, it has an advantage of being easily applied as a diffraction light guide plate for augmented reality devices or a diffraction light guide plate for virtual reality devices.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in detail to specifically describe the present invention. However, the embodiments according to the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not interpreted to be limited to the embodiments described below. The embodiments of the present specification are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.
실시예Example 1 One
임프린팅용For imprinting 조성물의 제조 Preparation of the composition
광반응성 단량체로서 (메트)아크릴레이트계 화합물인 dibenzo[b,d]furan-3-ylmethyl acrylate와 (메트)아크릴레이트기를 2 이상 함유하는 (메트)아크릴레이트계 화합물인 dibenzo[b,d]furan-3,7-diylbis(methylene) diacrylate가 혼합된 M1082(Miwon specialty 社)를 준비하고, 광개시제로서 D1173, 불소계 계면활성제로서 F560(DIC 社), 무기 입자로서 지르코니아(ZrO2)를 준비하였다. 또한, 고비점 용매로서 끓는점이 250 ℃인 부틸 카비톨 아세테이트(butyl carbitol acetate; BCA), 끓는점이 256 ℃인 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르 (Diethylene glycol dibutyl ether; DEGDBE) 및 끓는점이 275 ℃인 테트라에틸렌 글리콜 디메틸 에테르 (Tetraethylene glycol dimethyl ether; TEGDME)를 준비하였다.As a photoreactive monomer, dibenzo [b, d] furan, a (meth) acrylate-based compound and dibenzo [b, d] furan, a (meth) acrylate-based compound containing two or more (meth) acrylate groups M1082 (Miwon specialty Co.) mixed with -3,7-diylbis (methylene) diacrylate was prepared, D1173 as a photoinitiator, F560 (DIC Co.) as a fluorine surfactant, and zirconia (ZrO 2 ) as inorganic particles. In addition, as a high boiling point solvent, butyl carbitol acetate (BCA) having a boiling point of 250 ° C, diethylene glycol dibutyl ether (DEGDBE) having a boiling point of 256 ° C and tetraethylene having a boiling point of 275 ° C Glycol dimethyl ether (Tetraethylene glycol dimethyl ether; TEGDME) was prepared.
이 때, M1082 자체만을 경화시킨 경화물은, 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 약 1.65이었다. 그리고, 상기 지르코니아(ZrO2)는 589 nm 파장에서의 광굴절률이 2.1이고 평균 직경이 8 nm이었다.At this time, the cured product obtained by curing only M1082 itself had a light refractive index of about 1.65 at a wavelength of 589 nm. In addition, the zirconia (ZrO 2 ) had a light refractive index of 2.1 at a wavelength of 589 nm and an average diameter of 8 nm.
이후, 준비된 M1082, D1173, F560, 지르코니아, BCA, TEGDME, 및 DEGDE를 혼합하여 임프린팅용 조성물을 제조하였다.Then, the prepared M1082, D1173, F560, zirconia, BCA, TEGDME, and DEGDE were mixed to prepare a composition for imprinting.
이 때, 제조된 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여, 지르코니아의 함량은 약 32.5 중량부, BCA의 함량은 약 32.5 중량부, TEGDME의 함량은 약 5 중량부, DEGDE의 함량은 약 24.8 중량부, 광반응성 단량체(M1082)의 함량은 약 4 중량부, 계면활성제(F560)의 함량은 약 1 중량부, 광개시제(D1173)의 함량은 약 0.2 중량부이었다.At this time, with respect to 100 parts by weight of the prepared composition for imprinting, the content of zirconia is about 32.5 parts by weight, the content of BCA is about 32.5 parts by weight, the content of TEGDME is about 5 parts by weight, and the content of DEGDE is about 24.8 parts by weight , The content of the photoreactive monomer (M1082) was about 4 parts by weight, the content of the surfactant (F560) was about 1 part by weight, and the content of the photoinitiator (D1173) was about 0.2 parts by weight.
광학 기재의 제조Preparation of optical substrate
기재로서 두께가 0.8 mm인 SF1 유리(Shott 社)를 준비하고, 잉크젯 프린터(OJ-300, Unijet社)를 이용하여 상기 제조된 임프린팅용 조성물을 유리 기재 상에 약 1.5 ㎛의 두께로 도포하고, 80 ℃의 온도에서 약 10분 동안 열처리하여, 기재 상에 코팅층을 형성하였다. 이후, 미리 설정된 회절 격자 패턴이 음각된 몰드를 이용하여 코팅층의 표면에 임프린팅하였다. 이후, 상온에서 100 mw/cm2 이상의 세기를 가지는 자외선을 조사하여 상기 임프린팅용 조성물을 광경화시킴으로써, 기재 상에 회절 격자층이 구비된 광학 기재를 제조하였다.SF1 glass (Shott Co.) having a thickness of 0.8 mm was prepared as a substrate, and the prepared imprinting composition was coated on a glass substrate to a thickness of about 1.5 μm using an inkjet printer (OJ-300, Unijet Co.). , Heat treatment at a temperature of 80 ℃ for about 10 minutes, to form a coating layer on the substrate. Thereafter, a predetermined diffraction grating pattern was imprinted on the surface of the coating layer using an intaglio mold. Thereafter, by irradiating ultraviolet light having an intensity of 100 mw / cm 2 or higher at room temperature, the optical composition having a diffraction grating layer on the substrate was prepared by photocuring the composition for imprinting.
이 때 도 3을 참고하면, 제조된 광학 기재의 회절 격자층은, 패턴 구조체의 폭(d1)은 약 202.5 nm, 패턴 구조체 간의 간격(d2)는 약 405 nm, 패턴 구조체의 높이(h)는 약 200 nm, 패턴 구조체의 경사(Θ)는 약 35 ° 이었다.3, the diffraction grating layer of the prepared optical substrate has a width d1 of about 202.5 nm, a spacing d2 between the pattern structures of about 405 nm, and a height h of the pattern structure. About 200 nm, the inclination Θ of the pattern structure was about 35 °.
도 5는 본 발명의 실시예 1에서 제조된 광학 기재의 단면을 주사전자현미경을 이용하여 촬영한 사진이다. 도 5를 참고하면, 실시예 1에서 제조된 회절 격자층의 패턴 구조체 내에 무기 입자가 포함되는 것을 확인하였다. 5 is a photograph of a cross section of the optical substrate prepared in Example 1 of the present invention using a scanning electron microscope. Referring to FIG. 5, it was confirmed that inorganic particles were included in the pattern structure of the diffraction grating layer prepared in Example 1.
즉, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 회절 격자층의 패턴 구조체에 무기 입자가 포함됨에 따라, 상기 회절 격자층을 포함하는 광학 기재는 589 ㎚ 파장에서 1.6 이상의 광굴절률을 용이하게 구현할 수 있음을 알 수 있다.That is, according to an exemplary embodiment of the present invention, as the inorganic particles are included in the pattern structure of the diffraction grating layer, the optical substrate including the diffraction grating layer can easily implement a light refractive index of 1.6 or more at a wavelength of 589 nm. Able to know.
실시예Example 2 내지 2 to 실시예Example 4 4
하기 표 1과 같이 임프린팅용 조성물을 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 기재를 제조하였다.An optical substrate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition for imprinting was prepared as shown in Table 1 below.
실시예 2에서 광반응성 단량체로 사용한 HR 6042(Miwon specialty 社)는 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물인 비스플루오렌 디아크릴레이트와 제2 (메트)아크릴레이트계 화합물인 2-페닐페녹시 에틸아크릴레이트가 6:4의 중량비로 혼합된 것이다. 이 때, HR 6042 자체만을 경화시킨 경화물은, 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 약 1.63이었다. HR 6042 (Miwon specialty Co., Ltd.) used as a photoreactive monomer in Example 2 is bisfluorene diacrylate as the first (meth) acrylate compound and 2-phenylphenoxy ethyl as the second (meth) acrylate compound. The acrylate is mixed in a weight ratio of 6: 4. At this time, the cured product obtained by curing only HR 6042 itself had a light refractive index of about 1.63 at a wavelength of 589 nm.
실시예 3 및 4에서는 광반응성 단량체로서 제1 (메트)아크릴레이트계 화합물인 디페닐펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(DPHA, Sigma Aldrich 社)를 사용하였다. 이 때, 디페닐펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 자체만을 경화시킨 경화물은, 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 약 1.51이었다. 실시예 3 및 4는 광개시제로서 Irgacure 184(Sigma Aldrich 社)를 사용하였다.In Examples 3 and 4, the first (meth) acrylate-based diphenylpentaerythritol hexaacrylate (DPHA, Sigma Aldrich Co.) was used as the photoreactive monomer. At this time, the cured product obtained by curing only diphenylpentaerythritol hexaacrylate itself had a light refractive index of about 1.51 at a wavelength of 589 nm. In Examples 3 and 4, Irgacure 184 (Sigma Aldrich Co.) was used as a photoinitiator.
(중량부)Photoreactive monomer
(Parts by weight)
(중량부)First solvent
(Parts by weight)
(중량부)Second solvent
(Parts by weight)
(중량부)Third solvent
(Parts by weight)
(중량부)Inorganic particles
(Parts by weight)
(중량부)Surfactants
(Parts by weight)
(중량부)Photoinitiator
(Parts by weight)
(30)BCA
(30)
(8)TEGDME
(8)
(26.8)DEGDE
(26.8)
(30)ZrO 2
(30)
(1)F560
(One)
(0.2)D1173
(0.2)
(20)BCA
(20)
(10)TEGDME
(10)
(44.5)DEGDE
(44.5)
(20)ZrO 2
(20)
(1)F560
(One)
(0.2)D1173
(0.2)
(20)BCA
(20)
(10)TEGDME
(10)
(44.5)DEGDE
(44.5)
(20)ZrO 2
(20)
(1)F560
(One)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
(51)BCA
(51)
(40)ZrO 2
(40)
(0.1)F560
(0.1)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
비교예Comparative example 1 내지 1 to 비교예Comparative example 4 4
하기 표 2와 같이 임프린팅용 조성물을 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 기재를 제조하였다.An optical substrate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition for imprinting was prepared as shown in Table 2 below.
비교예 2는 용매로서 끓는점이 약 80 ℃인 메틸에틸케톤(MEK)을 사용하였고, 비교예 3은 상기 메틸에틸케톤과 끓는점이 약 117 ℃인 메틸이소부틸케톤(MIBK)을 사용하였으며, 비교예 4는 끓는점이 146 ℃인 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA)를 사용하였다.Comparative Example 2 used methyl ethyl ketone (MEK) having a boiling point of about 80 ° C. as a solvent, and Comparative Example 3 used methyl isobutyl ketone (MIBK) having a boiling point of about 117 ° C. as a solvent. 4, propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) having a boiling point of 146 ° C was used.
(중량부)Photoreactive monomer
(Parts by weight)
(중량부)First solvent
(Parts by weight)
(중량부)Second solvent
(Parts by weight)
(중량부)Third solvent
(Parts by weight)
(중량부)Inorganic particles
(Parts by weight)
(중량부)Surfactants
(Parts by weight)
(중량부)Photoinitiator
(Parts by weight)
(32.5)BCA
(32.5)
(5)TEGDME
(5)
(25.8)DEGDE
(25.8)
(32.5)ZrO 2
(32.5)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
(62.3)MEK
(62.3)
(32.5)ZrO 2
(32.5)
(1)F560
(One)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
(52.3)MIBK
(52.3)
(10)MEK
(10)
(32.5)ZrO 2
(32.5)
(1)F560
(One)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
(62.3)PGMEA
(62.3)
(32.5)ZrO 2
(32.5)
(1)F560
(One)
(0.2)Irgacure184
(0.2)
코팅층의 외측부와 중앙부(edge-center)의 Of the outer and central edges of the coating layer. 단차Step 평가 evaluation
도 1을 참고하면, 실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 비교예 4에서 제조된 코팅층의 외측부와 중앙부의 단차(a)를 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Referring to FIG. 1, steps (a) of the outer and central portions of the coating layers prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were measured, and the results are shown in Table 3 below.
코팅층의 Coated 임프린팅Imprinting 공정 가능 대기시간 평가 Process waiting time evaluation
실시예 1 내지 실시예 4 및 비교예 1 내지 비교예 4에서 제조된 코팅층을 상온(25 ℃) 및 차광 조건에서 보관하였고, 보관 시간에 따라 임프린팅 공정 가능 여부를 확인하여 임프린팅 공정 가능 대기시간을 평가하였다. 이 때, 임프린팅 공정 가능 여부 확인 시에 패턴이 모두 전사되는 경우에는 ○로 평가하고, 50% 이상 전사되는 경우에는 △로 평가하고, 50% 미만으로 전사되는 경우에는 X로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.The coating layers prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were stored at room temperature (25 ° C.) and light-shielding conditions, and the imprinting process was possible by checking whether the imprinting process was possible depending on the storage time. Was evaluated. At this time, when confirming whether the imprinting process is possible, it was evaluated as ○ when all patterns were transferred, △ when over 50% was transferred, and X when less than 50% was transferred. It is shown in Table 3 below.
(㎛)Step
(㎛)
2시간 (X)30 minutes (O) / 1 hour (△) /
2 hours (X)
표 3에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 4에서 제조된 코팅층의 단차가 작은 것으로부터, 실시예 1 내지 4의 광학 기재는 광학적 물성이 우수한 것을 알 수 있었다. 또한, 코팅층의 장시간동안 임프린트 가능한 상태가 유지되는 것으로부터 공정성이 우수함을 알 수 있었다.As shown in Table 3, it was found that the optical substrates of Examples 1 to 4 had excellent optical properties from the small steps of the coating layers prepared in Examples 1 to 4. In addition, it was found that the processability was excellent because the imprintable state of the coating layer was maintained for a long time.
이에 비하여, 계면활성제를 포함하지 않는 임프린팅용 조성물로 제조된 비교예 1의 코팅층은 단차가 크므로, 비교예 1의 광학 기재는 광학적 물성이 우수하지 않은 것을 알 수 있었다. 또한, 고비점 용매를 포함하지 않는 임프린팅용 조성물로 제조된 비교예 2 내지 4의 코팅층의 단차가 큰 것으로부터, 비교예 2 내지 4의 광학 기재의 광학적 물성이 우수하지 않은 것을 알 수 있었다. 뿐만 아니라, 코팅층의 임프린팅 공정가능 대기시간이 짧은 것으로부터 공정성이 좋지 않은 것을 알 수 있었다.On the other hand, since the coating layer of Comparative Example 1 made of a composition for imprinting containing no surfactant has a large step, it was found that the optical substrate of Comparative Example 1 did not have excellent optical properties. In addition, it was found that the optical properties of the optical substrates of Comparative Examples 2 to 4 were not excellent from the large step difference of the coating layers of Comparative Examples 2 to 4 made of the composition for imprinting that did not contain a high boiling point solvent. In addition, it was found that the processability was not good because the waiting time for the imprinting process of the coating layer was short.
따라서, 본 발명에 따른 광학 기재는 광학적 물성이 우수한 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 임프린팅용 조성물은 임프린팅이 가능한 공정 시간이 길 뿐만 아니라, 우수한 광학적 물성을 보유하는 광학 기재를 구현할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the optical substrate according to the present invention has excellent optical properties. In addition, it can be seen that the composition for imprinting according to the present invention can realize an optical substrate having excellent optical properties as well as a long process time for imprinting.
100: 기재
110: 코팅층
200: 회절 격자층
210: 패턴 구조체
300: 무기 입자
410: 제1 회절 영역
420: 제2 회절 영역
430: 제3 회절 영역100: description
110: coating layer
200: diffraction grating layer
210: pattern structure
300: inorganic particles
410: first diffraction region
420: second diffraction region
430: third diffraction region
Claims (16)
광개시제;
계면활성제;
끓는점이 250 ℃ 이상인 용매를 1종 이상 포함하는 고비점 용매; 및
589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.7 이상인 무기 입자;를 포함하는 임프린팅용 조성물.
A photoreactive monomer containing a (meth) acrylate-based compound containing two or more (meth) acrylate groups;
Photoinitiators;
Surfactants;
A high boiling point solvent containing at least one solvent having a boiling point of 250 ° C. or higher; And
Inorganic particles having a light refractive index of 1.7 or more at a wavelength of 589 nm; containing imprinting composition.
상기 광반응성 단량체의 경화물은 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.5 이상인 임프린팅용 조성물.
The method according to claim 1,
The cured product of the photoreactive monomer is a composition for imprinting having a light refractive index of 1.5 or more at a wavelength of 589 nm.
상기 무기 입자의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 10 중량부 이상 50 중량부 이하인 임프린팅용 조성물.
The method according to claim 1,
The content of the inorganic particles is 10 parts by weight or more and 50 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the composition for imprinting.
상기 고비점 용매의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 30 중량부 이상 80 중량부 이하인 임프린팅용 조성물.
The method according to claim 1,
The content of the high-boiling point solvent is 30 parts by weight or more and 80 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the composition for imprinting.
상기 광반응성 단량체의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 1 중량부 이상 10 중량부 이하인 임프린팅용 조성물.
The method according to claim 1,
The content of the photoreactive monomer, the composition for imprinting is 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the imprinting composition.
상기 계면활성제의 함량은, 상기 임프린팅용 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 중량부 이상 2 중량부 이하인 임프린팅용 조성물.
The method according to claim 1,
The content of the surfactant is 0.1 parts by weight or more and 2 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the composition for imprinting.
상기 무기 입자와 상기 광반응성 단량체의 중량비는 1:0.05 내지 1:0.4인 임프린팅용 조성물.
The method according to claim 1,
The weight ratio of the inorganic particles and the photoreactive monomer is 1: 0.05 to 1: 0.4 composition for imprinting.
상기 무기 입자와 상기 고비점 용매의 중량비는 1:1 내지 1:5인 임프린팅용 조성물.
The method according to claim 1,
The weight ratio of the inorganic particles and the high boiling point solvent is 1: 1 to 1: 5 for imprinting composition.
상기 무기 입자의 직경은 25 nm 이하인 임프린팅용 조성물.
The method according to claim 1,
The diameter of the inorganic particles is 25 nm or less composition for imprinting.
점도가 1 cps 이상 30 cps 이하인 임프린팅용 조성물.
The method according to claim 1,
A composition for imprinting having a viscosity of 1 cps or more and 30 cps or less.
상기 임프린팅용 조성물은 잉크젯 프린팅 잉크인 임프린팅용 조성물.
The method according to claim 1,
The composition for imprinting is an inkjet printing ink.
상기 임프린팅용 조성물을 열처리하여 코팅층을 형성하는 단계;
임프린팅 공정을 이용하여, 상기 코팅층의 일면 상에 회절 격자 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 코팅층을 광경화시켜, 일면 상에 상기 회절 격자 패턴이 구비된 회절 격자층을 포함하는 광학 기재를 형성하는 단계;를 포함하는 광학 기재의 제조방법.
Applying the composition for imprinting according to claim 1 on a substrate;
Heat-treating the composition for imprinting to form a coating layer;
Forming a diffraction grating pattern on one surface of the coating layer using an imprinting process; And
A method of manufacturing an optical substrate comprising a; photocuring the coating layer to form an optical substrate including a diffraction grating layer provided with the diffraction grating pattern on one surface.
상기 도포하는 단계는 잉크젯 프린터를 이용하여 상기 임프린팅용 조성물을 상기 기재 상에 도포하는 것을 포함하는 광학 기재의 제조방법.
The method according to claim 12,
The applying step comprises applying the composition for imprinting onto the substrate using an inkjet printer.
상기 코팅층을 형성하는 단계는 상기 임프린팅용 조성물을 50 ℃ 이상 150 ℃ 이하의 온도에서 30 초 이상 30 분 이하의 시간 동안 열처리하는 것을 포함하는 광학 기재의 제조방법.
The method according to claim 12,
The step of forming the coating layer is a method of manufacturing an optical substrate comprising heat-treating the composition for imprinting at a temperature of 50 ° C or higher and 150 ° C or lower for a period of 30 seconds to 30 minutes.
상기 광학 기재를 50 ℃ 이상 250 ℃ 이하의 온도에서 추가적으로 열처리하는 단계를 더 포함하는 광학 기재의 제조방법.
The method according to claim 12,
A method of manufacturing an optical substrate further comprising the step of additionally heat-treating the optical substrate at a temperature of 50 ° C or more and 250 ° C or less.
상기 광학 기재는 589 ㎚ 파장에서의 광굴절률이 1.6 이상인 광학 기재의 제조방법.The method according to claim 12,
The optical substrate is a method of manufacturing an optical substrate having a light refractive index of 1.6 or more at a wavelength of 589 nm.
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