KR20210114303A - Optical film for shielding thermal radiation and optical display comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열선(Thermal Radiation) 차단용 광학 필름 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 열선 차단, 반사율 저하 및 광학 투명성 효과가 우수하고, 열선 차단 효과 및 반사율 저하 효과 양 효과가 각각 균일한 열선 차단용 광학 필름 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical film for blocking thermal radiation and an optical display device including the same. More specifically, the present invention relates to an optical film for blocking heat rays, which is excellent in heat ray blocking, reflectance lowering and optical transparency effects, and having both the heat ray blocking effect and the reflectance lowering effect, respectively, and an optical display device including the same.
광학표시장치는 표시되는 화면의 해상도를 높이기 위하여 더 많고 세밀한 픽셀을 형성하게 되고, 각각의 픽셀이 선명하게 보이도록 하기 위해 더 강하게 빛을 조사하려고 하게 된다. 이 때 조사하는 빛은 사람의 눈에 보이는 가시광선 이외에도 많은 양의 열선을 포함하게 된다. 따라서, 광학표시장치는 내부로부터 외부로 상당량의 열선이 방출될 수 밖에 없다. An optical display device forms more and more detailed pixels to increase the resolution of a displayed screen, and tries to irradiate light more strongly to make each pixel clearly visible. At this time, the irradiated light includes a large amount of heat rays in addition to visible light visible to the human eye. Accordingly, in the optical display device, a considerable amount of heat rays is inevitably emitted from the inside to the outside.
이러한 열선은 보는 사람에게 그대로 전달되어 장시간 노출 시 불쾌감을 유발할 수 있다. 심한 경우에는 제품인 광학표시장치의의 표면 온도를 높여서 접촉 시 화상을 유발할 수도 있다. 또한 광학표시장치의 내부에서 열이 계속 발생되는 경우 제품의 수명을 단축시키거나 고장 및/또는 오작동을 유발할 수 있다. 따라서, 광학표시장치의 내부로부터 발생되는 열선이 외부로 전해지는 것을 적절히 차단하기 위하여, 열선 차단용 광학 필름이 광학표시장치의 최외곽에 장착되어야 한다.These heat rays are transmitted to the viewer as they are, and may cause discomfort when exposed for a long time. In severe cases, it may cause burns upon contact by raising the surface temperature of the optical display device, which is a product. In addition, if heat continues to be generated inside the optical display device, the lifespan of the product may be shortened or malfunction and/or malfunction may occur. Therefore, in order to properly block the heat rays generated from the inside of the optical display device from being transmitted to the outside, the optical film for blocking the heat rays should be mounted on the outermost part of the optical display device.
은 나노와이어가 열선 차단용 소재로서 사용될 수 있다. 은은 이종의 금속 대비해서 열선 차단 효과가 우수하다. 최근 은 나노와이어를 사용한 열선 차단 필름이 고려되고 있다. 은 나노와이어는 은 박편 또는 은 플레이크에 비하여 반사율을 낮추고, 투과율을 올릴 수 있는 장점이 있다.Silver nanowires can be used as a material for blocking heat rays. Silver has an excellent heat ray blocking effect compared to different types of metals. Recently, a heat ray blocking film using silver nanowires is being considered. Compared to silver flakes or silver flakes, silver nanowires have advantages of lowering reflectance and increasing transmittance.
열선 차단층은 일반적으로 은 나노와이어를 함유하는 조성물을 기재 등에 코팅하여 제조될 수 있다. 그러나, 은 나노와이어는 길이가 긴 장형의 와이어 형상을 가짐으로 인하여 기재에 도포시 은 나노와이어 간의 분포가 면적마다 달라질 수 있어 열선 차단 개선 및 균일한 열선 차단 개선에 한계가 있었다. 특히, 열선 차단 필름은 일반적으로 광학표시장치의 최외곽에 배치되게 되는데 반사 방지 효과까지 가질 경우 화면 시인성을 좋게 할 수 있다.In general, the heat ray blocking layer may be prepared by coating a composition containing silver nanowires on a substrate or the like. However, since the silver nanowires have a long wire shape, the distribution between the silver nanowires may vary for each area when applied to a substrate, thereby limiting the improvement of heat ray blocking and uniform heat ray blocking. In particular, the heat ray blocking film is generally disposed at the outermost portion of the optical display device, and when it has an antireflection effect, screen visibility can be improved.
본 발명의 배경기술은 한국등록특허 10-1843795호 등에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Korean Patent No. 10-1843795 and the like.
본 발명의 목적은 가시광선 영역에서 낮은 반사율과 높은 광 투과율을 갖는 열선 차단용 광학 필름을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an optical film for blocking heat rays having a low reflectance and high light transmittance in a visible ray region.
본 발명의 다른 목적은 적외선 영역에서 열선 차단 효과가 우수한 열선 차단용 광학 필름을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical film for blocking heat rays having excellent heat ray blocking effect in the infrared region.
본 발명의 또 다른 목적은 경도, 내스크래치성 개선 효과가 우수한 열선 차단용 광학 필름을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical film for blocking heat rays having excellent effects of improving hardness and scratch resistance.
본 발명의 또 다른 목적은 반사율 저하 효과, 광 투과율 개선 효과 및 열선 차단 효과가 각각 균일한 열선 차단용 광학 필름을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an optical film for blocking heat rays having a reflectance lowering effect, a light transmittance improving effect, and a heat ray blocking effect, respectively.
본 발명의 일 관점은 열선 차단용 광학 필름이다.One aspect of the present invention is an optical film for blocking heat rays.
1.열선 차단용 광학 필름은 기재층; 상기 기재층의 상부면에 형성된 하드코팅층; 상기 하드코팅층의 상부면에 형성된 금속 나노와이어 함유층; 및 상기 금속 나노와이어 함유층 상에 형성된 제1굴절률층을 포함하고, 상기 금속 나노와이어 함유층에 있어서 상기 금속 나노와이어 함유층의 단위면적 100㎛2 당 금속 나노와이어 간의 간격에 따른 해당 간격을 갖는 비율의 분포가, 해당 간격을 x축(단위:㎛)으로 하고, 해당 간격을 갖는 비율(단위:%)을 y축으로 할 때, 금속 나노와이어 간의 간격 0.2㎛ 이상 0.5㎛ 이하인 비율이 40% 내지 80%, 금속 나노와이어 간의 간격 1.0㎛ 이하인 비율이 95% 이상이다.1. The optical film for blocking heat rays is a base layer; a hard coating layer formed on the upper surface of the base layer; a metal nanowire-containing layer formed on the upper surface of the hard coating layer; and a first refractive index layer formed on the metal nanowire-containing layer, wherein in the metal nanowire-containing layer, the ratio having a corresponding spacing according to the spacing between the metal nanowires per 100 μm 2 of the unit area of the metal nanowire-containing layer is distributed. A, when the interval is set to the x-axis (unit: μm) and the ratio having the interval (unit: %) to the y-axis, the ratio between the metal nanowires of 0.2 μm or more and 0.5 μm or less is 40% to 80% , a ratio of 1.0 μm or less between the metal nanowires is 95% or more.
2.1에서, 상기 제1굴절률층의 상부면과 상기 금속 나노와이어 함유 층 중 함유된 금속 나노와이어 간의 간격 중 최대값은 500nm 이하일 수 있다.In 2.1, the maximum value of the distance between the upper surface of the first refractive index layer and the metal nanowires contained in the metal nanowire-containing layer may be 500 nm or less.
3.1-2에서, 상기 하드코팅층, 상기 금속 나노와이어 함유층 및 상기 제1굴절률층 전체는 반사방지층일 수 있다.In 3.1-2, the hard coating layer, the metal nanowire-containing layer, and the entire first refractive index layer may be an anti-reflection layer.
4.1-3에서, 상기 금속 나노와이어 함유층은 금속 나노와이어의 네트워크를 포함할 수 있다.In 4.1-3, the metal nanowire-containing layer may include a network of metal nanowires.
5.4에서, 상기 금속 나노와이어는 은 나노와이어를 포함할 수 있다.In 5.4, the metal nanowires may include silver nanowires.
6.1-5에서, 상기 금속 나노와이어 함유층은 상기 제1굴절률층의 매트릭스를 적어도 포함할 수 있다.In 6.1-5, the metal nanowire-containing layer may include at least a matrix of the first refractive index layer.
7.6에서, 상기 금속 나노와이어는 상기 매트릭스에 함침되어 있을 수 있다.In 7.6, the metal nanowires may be impregnated in the matrix.
8.1-7에서, 상기 금속 나노와이어 함유층의 두께는 상기 제1굴절률층의 두께 대비 낮을 수 있다.In 8.1-7, the thickness of the metal nanowire-containing layer may be lower than the thickness of the first refractive index layer.
9.1-8에서, 상기 금속 나노와이어 함유층은 상기 제1굴절률층 대비 굴절률이 높을 수 있다.In 9.1-8, the metal nanowire-containing layer may have a higher refractive index than the first refractive index layer.
10.1-9에서, 상기 금속 나노와이어 함유층은 두께가 30nm 내지 150nm일 수 있다.In 10.1-9, the metal nanowire-containing layer may have a thickness of 30 nm to 150 nm.
11.1-10에서, 상기 금속 나노와이어 함유층은 굴절률이 1.55 내지 1.90일 수 있다.In 11.1-10, the metal nanowire-containing layer may have a refractive index of 1.55 to 1.90.
12.1-11에서, 상기 열선 차단용 광학 필름은 상기 금속 나노와이어 함유층과 상기 제1굴절률층 사이에 형성된 제2굴절률층을 더 포함할 수 있다.In 12.1-11, the optical film for blocking heat rays may further include a second refractive index layer formed between the metal nanowire-containing layer and the first refractive index layer.
13.12에서, 상기 제2굴절률층은 상기 제1굴절률층 대비 굴절률이 높을 수 있다.In 13.12, the second refractive index layer may have a higher refractive index than the first refractive index layer.
본 발명의 다른 관점은 광학표시장치이다.Another aspect of the present invention is an optical display device.
광학표시장치는 본 발명의 열선 차단용 광학 필름을 포함한다.The optical display device includes the optical film for blocking heat rays of the present invention.
본 발명은 가시광선 영역에서 낮은 반사율과 높은 광 투과율을 갖는 열선 차단용 광학 필름을 제공하였다.The present invention provides an optical film for blocking heat rays having a low reflectance and high light transmittance in a visible ray region.
본 발명은 적외선 영역에서 열선 차단 효과가 우수한 열선 차단용 광학 필름을 제공하였다.The present invention provides an optical film for blocking heat rays having excellent heat ray blocking effect in the infrared region.
본 발명은 경도, 내스크래치성 개선 효과가 우수한 열선 차단용 광학 필름을 제공하였다.The present invention provides an optical film for blocking heat rays having excellent effects of improving hardness and scratch resistance.
본 발명은 반사율 저하 효과, 광 투과율 개선 효과 및 열선 차단 효과가 각각 균일한 열선 차단용 광학 필름을 제공하였다.The present invention provides an optical film for blocking heat rays having a reflectance lowering effect, a light transmittance improving effect, and a heat ray blocking effect, respectively.
도 1은 본 발명 일 실시예에 따른 열선 차단용 광학 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명에서 금속 나노와이어 함유층의 단위면적 100㎛2 당 금속 나노와이어 간의 간격의 평가 방법을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명 일 실시예의 열선 차단용 광학 필름에서 금속 나노와이어 함유층의 단위면적 100㎛2 당 금속 나노와이어 간의 간격(x축, 단위:㎛)에 따른 해당 간격을 갖는 비율의 분포(y축, 단위:%)의 모식도이다.
도 4는 본 발명에서 간격 D의 개념도이다.
도 5는 본 발명 다른 실시예에 따른 열선 차단용 광학 필름의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an optical film for blocking heat rays according to an embodiment of the present invention.
2 shows a method for evaluating the spacing between metal nanowires per 100 μm 2 of the unit area of the metal nanowire-containing layer in the present invention.
3 is a distribution (y-axis) of a ratio having a corresponding interval according to the interval (x-axis, unit: μm) between the metal nanowires per unit area of 100 μm 2 of the metal nanowire-containing layer in the optical film for blocking heat rays of an embodiment of the present invention (x-axis, unit: μm) , unit: %) is a schematic diagram.
4 is a conceptual diagram of an interval D in the present invention.
5 is a cross-sectional view of an optical film for blocking heat rays according to another embodiment of the present invention.
첨부한 도면을 참고하여 실시예에 의해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 명칭을 사용하였다. 도면에서 각 구성 요소의 길이, 크기, 두께는 본 발명을 설명하기 위한 것으로 본 발명이 도면에 기재된 각 구성 요소의 길이, 크기, 두께에 제한되는 것은 아니다.With reference to the accompanying drawings, the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention by way of example. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same names are used for the same or similar components throughout the specification. The length, size, and thickness of each component in the drawings are for explaining the present invention, and the present invention is not limited to the length, size, and thickness of each component described in the drawings.
본 명세서에서 "상부"와 "하부"는 도면을 기준으로 정의한 것이고, 보는 시각에 따라 "상부"가 "하부"로 "하부"가 "상부"로 변경될 수 있다.In this specification, "upper" and "lower" are defined based on the drawings, and "upper" may be changed to "lower" and "lower" to "upper" depending on the viewing angle.
본 명세서에서 "(메트)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미할 수 있다.As used herein, “(meth)acryl” may mean acryl and/or methacrylic.
본 명세서에서 수치 범위를 나타낼 때 "X 내지 Y"는 X 이상 Y 이하(X≤ 그리고 ≤Y)를 의미한다.In the present specification, "X to Y" when referring to a numerical range means X or more and Y or less (X≤ and ≤Y).
본 발명자는 가시광선 영역에서 낮은 반사율과 높은 광 투과율을 가지며, 적외선 영역에서의 열선 차단 효과가 우수하고, 내스크래치성과 경도가 우수하고, 광학 필름 전체에서 반사율 저하 효과, 광 투과율 개선 효과 및 열선 차단 효과가 균일한 광학표시장치 용도로 사용되는 열선 차단용 광학 필름을 개발하였다.The present inventor has low reflectance and high light transmittance in the visible ray region, has excellent heat ray blocking effect in the infrared region, has excellent scratch resistance and hardness, and has excellent reflectance reduction effect, light transmittance improvement effect and heat ray blocking effect in the entire optical film An optical film for blocking heat rays used for optical display devices with a uniform effect was developed.
일 구체예에서, 열선 차단용 광학 필름은 가시광 영역에서 광 투과율이 85% 이상, 예를 들면 85% 내지 95%이고, 가시광 영역에서 헤이즈가 2.5% 이하, 예를 들면 0.5% 내지 2.5%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치의 최외곽 필름으로서 광학 투명성을 가져 화면 시인성을 좋게 할 수 있다.In one embodiment, the optical film for blocking heat rays has a light transmittance of 85% or more, for example, 85% to 95%, in the visible region, and a haze of 2.5% or less in the visible region, for example, 0.5% to 2.5%. can In the above range, it is possible to improve screen visibility by having optical transparency as the outermost film of the optical display device.
일 구체예에서, 열선 차단용 광학 필름은 가시광 영역에서 반사율이 1.5% 이하, 예를 들면 0% 초과 1.5% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학표시장치의 최외곽 필름으로서 반사방지성을 가져 화면 시인성을 좋게 할 수 있다.In one embodiment, the optical film for blocking heat rays may have a reflectance of 1.5% or less in the visible light region, for example, more than 0% and 1.5% or less. In the above range, it is possible to improve screen visibility by having antireflection properties as the outermost film of the optical display device.
일 구체예에서, 열선 차단용 광학 필름은 55℃ 핫플레이트 조건으로 평가한 열선 차단 효과가 48℃ 이하, 예를 들면 30℃ 내지 48℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단 효과가 우수하여 광학표시장치에서 사용될 수 있다.In one embodiment, the heat ray blocking optical film may have a heat ray blocking effect evaluated under a 55° C. hot plate condition of 48° C. or less, for example, 30° C. to 48° C. In the above range, the heat ray blocking effect is excellent, and thus it can be used in an optical display device.
일 구체예에서, 열선 차단용 광학 필름은 55℃ 핫플레이트 조건으로 평가하였을 때 열선 차단 효율이 20% 내지 80%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단 효과가 우수하여 광학표시장치에서 사용될 수 있고 본 발명의 다른 효과도 함께 잘 구현될 수 있다. 상기 열선 차단 효율은 하기 실험예에서 설명된 방법으로 측정될 수 있다.In one embodiment, the heat ray blocking optical film may have a heat ray blocking efficiency of 20% to 80% when evaluated under a 55°C hot plate condition. Within the above range, the heat ray blocking effect is excellent, so that it can be used in an optical display device, and other effects of the present invention can be well implemented together. The heat ray blocking efficiency may be measured by the method described in Experimental Examples below.
일 구체예에서, 열선 차단용 광학 필름은 단위 면적 25cm2 당 측정된 가시광선 영역에서의 반사율 중 최대값과 최소값의 차이(반사율 편차)가 0.2% 이하 예를 들면 0% 내지 0.2%이고, 단위 면적 25cm2 당 측정된 적외선 영역에서의 열선 차단 효과 중 최대값과 최소값의 차이(열선 차단 효과의 편차)가 1.5℃ 이하 예를 들면 0℃ 내지 1.5℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율과 열선 차단 효과가 균일하여 광학표시장치의 신뢰성을 높일 수 있다.In one embodiment, the optical film for blocking heat rays has a difference (reflectance deviation) between the maximum value and the minimum value of the reflectance in the visible ray region measured per unit area of 25 cm 2 is 0.2% or less, for example, 0% to 0.2%, and the unit The difference between the maximum value and the minimum value of the heat ray blocking effect in the infrared region measured per area of 25 cm 2 (deviation of the heat ray blocking effect) may be 1.5° C. or less, for example, 0° C. to 1.5° C. In the above range, the reflectance and the heat ray blocking effect are uniform, so that the reliability of the optical display device can be improved.
이하, 본 발명 일 실시예의 열선 차단용 광학 필름을 도 1, 도 2, 도 3을 참고하여 설명한다. 도 1은 본 발명 일 실시예에 따른 열선 차단용 광학 필름의 단면도이다. 도 2는 본 발명에서 금속 나노와이어 함유층의 단위면적 100㎛2 당 금속 나노와이어 간의 간격의 평가 방법을 나타낸 것이다. 도 3은 본 발명에서 금속 나노와이어 함유층의 단위면적 100㎛2 당 금속 나노와이어 간의 간격(x축)에 따른 해당 간격을 갖는 비율의 분포(y축)의 모식도이다.Hereinafter, an optical film for blocking heat rays of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3 . 1 is a cross-sectional view of an optical film for blocking heat rays according to an embodiment of the present invention. 2 shows a method for evaluating the spacing between metal nanowires per 100 μm 2 of the unit area of the metal nanowire-containing layer in the present invention. 3 is a schematic diagram of a distribution (y-axis) of a ratio having a corresponding spacing according to the spacing (x-axis) between metal nanowires per unit area of 100 μm 2 of the metal nanowire-containing layer in the present invention.
도 1을 참고하면, 열선 차단용 광학 필름은 기재층(100), 하드코팅층(200), 금속 나노와이어 함유 층(300), 제1굴절률층(400)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the optical film for blocking heat rays includes a
기재층base layer
기재층(100)은 하드코팅층(200)의 하부면에 형성되어, 하드코팅층(200), 금속 나노와이어 함유 층(300), 제1굴절률층(400)을 지지한다.The
기재층(100)은 광학적으로 투명한 수지로 형성된 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기재층(100)은 가시광선 영역에서 광 투과율이 90% 이상 예를 들면 90% 내지 100%가 될 수 있다. 구체적으로, 기재층(100)은 트리아세틸셀룰로스(TAC) 등을 포함하는 셀룰로오스계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트(PET), 폴리부틸렌나프탈레이트 등을 포함하는 폴리에스테르계, 고리형 폴리올레핀(COP)계, 폴리카보네이트계, 폴리에테르술폰계, 폴리술폰계, 폴리아미드계, 폴리이미드계, 폴리올레핀계, 폴리아릴레이트계, 폴리비닐알코올계, 폴리염화비닐계, 폴리염화비닐리덴계 중 하나 이상의 수지로 된 필름이 될 수 있다.The
기재층(100)은 두께가 10㎛ 내지 250㎛, 구체적으로 40㎛ 내지 100㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단용 광학 필름에 적용될 수 있다.The
도 1에서 도시되지 않았지만, 기재층(100)은 하드코팅층의 형성을 용이하게 하기 위하여 상부면에 프라이머층 등이 추가로 형성될 수 있다. 또한, 도 1에서 도시되지 않았지만, 기재층(100)의 하부면에는 점착층, 접착층 등이 형성되어 열선 차단용 광학 필름을 광학표시장치 등의 각종 소자 예를 들면 편광판 또는 윈도우에 점착시킬 수 있다.Although not shown in Figure 1, the
하드코팅층hard coating layer
하드코팅층(200)은 기재층(100)의 상부면에 형성되어 열선 차단용 광학 필름의 경도 및 내스크래치성을 높일 수 있다.The
하드코팅층(200)은 제1굴절률층(400) 대비 굴절률이 높다. 열선 차단용 광학 필름에서, 하드코팅층(200), 금속 나노와이어 함유층(300) 및 제1굴절률층(400) 전체는 반사방지층이다. 열선 차단용 광학 필름은 하드코팅층과 제1굴절률층 간의 굴절률 관계를 확보함으로써, 가시광선 영역에서 반사율이 낮아질 수 있다. 하기 상술되는 간격 D를 추가로 확보하는 경우 가시광선 영역에서 반사율이 더 낮아질 수 있다. 하기 상술되는 바와 같이, 간격 D는 금속 나노와이어 함유층(300) 및 제1굴절률층(400)에 의해 결정된다.The
하드코팅층(200)과 제1굴절률층(400) 간의 굴절률 차이는 0.35 이하, 예를 들면 0.15 내지 0.25 가 될 수 있다. 상기 범위에서, 하드코팅층의 제조가 용이하고 반사율 저하 효과가 용이할 수 있다. 일 구체예에서, 하드코팅층(200)은 굴절률이 1.4 내지 1.6, 예를 들면 1.45 내지 1.55 가 될 수 있다.The difference in refractive index between the
하드코팅층(200)은 금속 나노와이어 함유 층(300) 대비 굴절률이 다르다. 하드코팅층(200)은 금속 나노와이어 함유층(300)의 금속 나노와이어를 함유하지 않으므로 금속 나노와이어 함유 층(300) 대비 굴절률 차이를 갖는다. 본 발명에서는 상술한 굴절률 차이를 가지며 열선 차단용 광학 필름의 반사율을 낮출 수 있다. 일 구체에에서, 하드코팅층(200)은 금속 나노와이어 함유 층(300) 대비 굴절률이 낮을 수 있다.The
하드코팅층(200)은 두께가 1㎛ 내지 10㎛, 구체적으로 3㎛ 내지 5㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단용 광학 필름에 사용될 수 있다.The
하드코팅층(200)은 광학적으로 투명할 수 있다. 일 구체예에서, 하드코팅층(200)은 가시광선 영역에서 광 투과율이 85% 이상, 예를 들면 90% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단용 광학 필름의 광 투과율이 높을 수 있다.The
하드코팅층(200)은 상술 굴절률을 확보할 수 있다면, (메트)아크릴계 수지, 실리콘계 수지, 멜라민계 수지, 우레탄계 수지, 알키드 수지, 불소계 수지 등을 포함하는 열경화형 또는 광경화형 하드코팅층용 조성물로 형성될 수 있다.If the
일 구체예에서, 하드코팅층(200)은 (메트)아크릴레이트 올리고머, (메트)아크릴레이트 수지 중 1종 이상; 가교제; 광개시제를 포함하는 하드코팅층용 조성물로 형성될 수 있다. 하드코팅층용 조성물은 무기 입자, 용제 중 1종 이상을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the
(메트)아크릴레이트 올리고머, (메트)아크릴레이트 수지 중 1종 이상은 당업자에게 알려진 (메트)아크릴레이트 단량체를 중합하여 제조된 올리고머, 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다. (메트)아크릴레이트 올리고머, (메트)아크릴레이트 수지 중 1종 이상은 6관능 내지 20관능의 (메트)아크릴레이트계일 수 있다.At least one of (meth)acrylate oligomer and (meth)acrylate resin may include at least one of oligomers and resins prepared by polymerizing (meth)acrylate monomers known to those skilled in the art. At least one of the (meth)acrylate oligomer and the (meth)acrylate resin may be a 6-functional to 20-functional (meth)acrylate-based resin.
일 구체예에서, 우레탄계 (메트)아크릴레이트 올리고머, 우레탄계 (메트)아크릴레이트 수지 중 1종 이상은 열선 차단용 광학 필름의 경도를 개선하고 굴절률 제어에 용이하도록 할 수 있다. In one embodiment, at least one of the urethane-based (meth)acrylate oligomer and the urethane-based (meth)acrylate resin may improve the hardness of the optical film for blocking heat rays and facilitate control of the refractive index.
가교제는 광개시제에 의해 경화되어 열선 차단용 광학 필름의 경도를 높일 수 있다. 가교제는 2관능 내지 6관능의 (메트)아크릴레이트 화합물로서, 당업자에게 알려진 통상의 종류를 채용할 수 있다.The crosslinking agent may be cured by a photoinitiator to increase the hardness of the optical film for blocking heat rays. The crosslinking agent is a bifunctional to hexafunctional (meth)acrylate compound, and a common type known to those skilled in the art may be employed.
광개시제는 (메트)아크릴레이트 올리고머, (메트)아크릴레이트 수지 중 1종 이상, 가교제를 서로 경화시키는 것으로 통상적으로 알려진 광중합 개시제를 사용할 수 있다.As the photoinitiator, at least one of (meth)acrylate oligomer, (meth)acrylate resin, and a photopolymerization initiator commonly known to cure each other of the crosslinking agent may be used.
무기 입자는 하드코팅층용 조성물에 포함되지 않아도 무방하지만, 하드코팅층용 조성물에 포함되어 열선 차단용 광학 필름의 경도를 개선할 수 있다. 무기 입자는 하드코팅층의 굴절률에 영향을 주지 않는다면 통상적으로 알려진 무기 입자를 사용할 수 있다. 일 구체예에서, 무기 입자는 실리카, 구체적으로 중실 실리카, 지르코니아, 티타니아 등을 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.The inorganic particles may not be included in the composition for the hard coating layer, but may be included in the composition for the hard coating layer to improve the hardness of the optical film for blocking heat rays. As the inorganic particles, as long as they do not affect the refractive index of the hard coating layer, commonly known inorganic particles may be used. In one embodiment, the inorganic particles may use silica, specifically solid silica, zirconia, titania, and the like, but is not limited thereto.
용제는 하드코팅층용 조성물의 도포성을 좋게 하여 기재층에 하드코팅층이 균일하게 형성되도록 할 수 있다. 용제는 당업자에게 알려진 통상의 유기 용제 등을 사용할 수 있는데, 예를 들면 메틸에틸케톤, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 등을 사용할 수 있다.The solvent can improve the applicability of the composition for the hard coat layer so that the hard coat layer is uniformly formed on the base layer. As the solvent, a conventional organic solvent known to those skilled in the art may be used, for example, methyl ethyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, and the like may be used.
하드코팅층용 조성물은 고형분 기준으로, (메트)아크릴레이트 올리고머, (메트)아크릴레이트 수지 중 1종 이상 50중량% 내지 90중량%; 가교제 1중량% 내지 45중량%; 광개시제 0.5중량% 내지 5중량%; 무기 입자 1중량% 내지 30중량%를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 하드코팅층의 형성이 용이할 수 있고, 열선 차단, 반사율 저하에 영향을 주지 않을 수 있다.The composition for the hard coating layer may include, based on the solid content, 50% to 90% by weight of at least one of (meth)acrylate oligomer and (meth)acrylate resin; 1 wt% to 45 wt% of a crosslinking agent; 0.5% to 5% by weight of a photoinitiator; 1 wt% to 30 wt% of inorganic particles may be included. In the above range, the formation of the hard coating layer of the present invention may be easy, and may not affect heat ray blocking and reflectance reduction.
하드코팅층은 상술한 하드코팅층용 조성물을 기재층의 상부면에 소정의 두께로 코팅하고 건조 및 경화시켜 형성될 수 있다.The hard coating layer may be formed by coating the above-described composition for a hard coating layer to a predetermined thickness on the upper surface of the base layer, drying and curing.
금속 나노와이어 함유층Metal nanowire-containing layer
금속 나노와이어 함유층(300)은 하드코팅층(200)의 상부면에 형성된다. 금속 나노와이어 함유층(300)은 하드코팅층(200)에 "직접적으로 형성"된다. 상기 "직접적으로 형성"은 금속 나노와이어 함유층(300)이 점착층 또는 접착층 없이 하드코팅층(200)에 직접적으로 형성됨을 의미한다.The metal nanowire-containing
본 발명의 열선 차단용 광학 필름은 반사율이 낮아야 한다. 본 발명자는 금속 나노와이어 함유층(300)이 제1굴절률층(400)과 하드코팅층(200) 사이에 위치되도록 함으로써 열선 차단 효과와 함께 반사율 저하를 최소화할 수 있음을 확인하였다. 금속 나노와이어 함유층(300)이 기재층(100)의 하부면에 위치하거나 하드코팅층(200)의 하부면에 위치하거나 제1굴절률층(400)의 상부면에 위치하는 경우 본 발명의 효과를 모두 얻기가 어렵다.The optical film for blocking heat rays of the present invention should have a low reflectance. The present inventors have confirmed that it is possible to minimize a decrease in reflectance together with a heat ray blocking effect by allowing the metal nanowire-containing
금속 나노와이어 함유층은 금속 나노와이어(310)를 함유함으로써 열선 차단 효과를 제공한다.The metal nanowire-containing layer provides a heat ray blocking effect by containing the
금속 나노와이어 함유층(300)은 금속 나노와이어의 네트워크를 포함한다. 금속 나노와이어의 네트워크는 금속 나노와이어가 서로 연결 및/또는 접촉됨으로써 그물과 같은 형태로 형성됨을 의미한다. 금속 나노와이어의 네트워크는 금속 나노와이어 함유층이 소정의 두께를 갖도록 함으로써 제1굴절률층(400)이 잘 형성되도록 할 수 있으며 반사율도 낮출 수 있다.The metal nanowire-containing
금속 나노와이어는 종횡비가 10 내지 5,000, 구체적으로 100 내지 2,000, 더 구체적으로 500 내지 1,500이 될 수 있다. 상기 범위에서, 낮은 금속 나노와이어 밀도에서도 높은 열차단 네트워크를 구현할 수 있다. 상기 "종횡비"는 금속 나노와이어의 직경에 대한 최장 길이의 비를 의미한다. 금속 나노와이어는 단면의 직경이 0nm 초과 100nm 이하, 구체적으로 5nm 내지 100nm, 더 구체적으로 10nm 내지 30nm, 최장 길이가 10㎛ 이상, 구체적으로 10㎛ 내지 50㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단 네트워크를 구현할 수 있다.The metal nanowires may have an aspect ratio of 10 to 5,000, specifically 100 to 2,000, more specifically 500 to 1,500. In the above range, it is possible to implement a high thermal barrier network even at a low metal nanowire density. The "aspect ratio" means the ratio of the longest length to the diameter of the metal nanowire. The metal nanowire may have a cross-sectional diameter of more than 0 nm and 100 nm or less, specifically 5 nm to 100 nm, more specifically 10 nm to 30 nm, and a longest length of 10 µm or more, specifically 10 µm to 50 µm. Within the above range, it is possible to implement a hot wire blocking network.
금속 나노와이어는 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 금 중 하나 이상을 포함하는 금속으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 금속 나노와이어로 은 나노와이어를 포함할 수 있다.The metal nanowire may be formed of a metal including one or more of silver, copper, aluminum, nickel, and gold. Preferably, the metal nanowires may include silver nanowires.
금속 나노와이어는 금속 나노와이어 함유 층(300) 중 1 중량% 내지 100중량%, 구체적으로 50 중량% 내지 100중량%, 더 구체적으로 70중량% 내지 100중량%, 70중량% 이상 100중량% 미만으로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단 효과를 얻을 수 있다.The metal nanowires comprise 1% to 100% by weight, specifically 50% to 100% by weight, more specifically 70% to 100% by weight, 70% or more and less than 100% by weight of the metal nanowire-containing
금속 나노와이어의 네트워크는 하드코팅층의 상부면에 금속 나노와이어, 용매, 분산제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 이때, 상기 조성물은 바인더를 포함할 수도 있다. 그러나, 상기 조성물은 바인더를 포함하지 않을 수 있다. 바인더를 포함하지 않음으로써 바인더에 의한 금속 나노와이어의 코팅에 대한 영향을 차단함으로써 금속 나노와이어가 균일하게 코팅되도록 함으로써 열선 차단 효과 및/또는 반사율 저감 효과가 보다 균일해질 수 있다. The network of metal nanowires may be formed of a composition including metal nanowires, a solvent, and a dispersant on the upper surface of the hard coating layer. In this case, the composition may include a binder. However, the composition may not include a binder. By not including the binder, the effect on the coating of the metal nanowires by the binder is blocked so that the metal nanowires are uniformly coated, so that the heat ray blocking effect and/or the reflectance reduction effect can be more uniform.
용매는 상기 조성물의 코팅성, 금속 나노와이어 네트워크의 형성을 용이하게 하도록 포함될 수 있다. 일 구체예에서, 용매는 물, 알코올 등을 포함하는 극성 용매를 사용할 수 있다. 분산제는 상기 조성물의 코팅시 금속 나노와이어가 뭉치지 않고 잘 분산되며 금속 나노와이어의 네트워크가 균일하게 형성되도록 하기 위해 포함될 수 있다. 분산제는 당업자에게 통상적으로 알려진 분산제를 포함할 수 있다.A solvent may be included to facilitate the coatability of the composition and the formation of a metal nanowire network. In one embodiment, the solvent may be a polar solvent including water, alcohol, and the like. The dispersing agent may be included to ensure that the metal nanowires are well dispersed without agglomeration during coating of the composition, and a network of the metal nanowires is uniformly formed. The dispersing agent may include a dispersing agent commonly known to those skilled in the art.
상기 조성물 중 금속 나노와이어의 농도는 0.1중량% 내지 0.5중량%, 구체적으로 0.1중량% 내지 0.3중량%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 균일한 열선 차단 효과를 얻는데 도움을 줄 수 있다.The concentration of the metal nanowires in the composition may be 0.1 wt% to 0.5 wt%, specifically 0.1 wt% to 0.3 wt%. In the above range, it may help to obtain a uniform heat ray blocking effect.
상기 조성물의 25℃ 점도는 1cps 내지 20cps, 구체적으로 5cps 내지 15cps가 될 수 있다. 상기 범위에서, 균일한 열선 차단 효과를 얻는데 도움을 줄 수 있다.The viscosity of the composition at 25° C. may be 1cps to 20cps, specifically 5cps to 15cps. In the above range, it may help to obtain a uniform heat ray blocking effect.
금속 나노와이어 함유층(300)은 도 1에서 도시되어 있지 않지만, 제1굴절률층을 형성하는 조성물로 형성된 매트릭스를 적어도 포함한다. Although not shown in FIG. 1 , the metal nanowire-containing
금속 나노와이어 함유층(300)에서 금속 나노와이어의 네트워크는 상기에서 상술되는 바와 같이 하드코팅층의 상부면에 금속 나노와이어, 용매, 분산제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 따라서, 금속 나노와이어의 네트워크는 금속 나노와이어를 지지할만한 바인더 등으로 형성된 매트릭스를 구비하지 않게 된다. 이후에 제1굴절률층용 조성물을 금속 나노와이어 네트워크 상에 도포하게 되면, 제1굴절률층용 조성물 중 일부가 금속 나노와이어 네트워크의 적어도 일부에 침습하게 됨으로써 상술 매트릭스를 형성하게 된다. 상기 금속 나노와이어는 상기 매트릭스에 함침됨으로써 금속 나노와이어 함유층과 제1굴절률층 간의 접합을 용이하게 할 수 있다.The network of metal nanowires in the metal nanowire-containing
일 구체예에서, 금속 나노와이어 함유층(300)은 하기 상술되는 제1굴절률층(400) 중 굴절률이 낮은 저굴절률 입자를 포함하지 않을 수 있다. 이를 통해 금속 나노와이어 함유 층과 제1굴절률층 간의 굴절률 조절을 통하여 반사 방지 효과 구현, 열선 차단 효과 구현에 용이할 수 있다.In one embodiment, the metal nanowire-containing
제1굴절률층을 형성하는 조성물로 형성된 매트릭스는 금속 나노와이어 함유 층(300) 중 0중량% 내지 50중량%, 구체적으로 0중량% 내지 30중량%, 더 구체적으로 0중량% 초과 30중량% 이하로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단 효과에 영향을 주지 않으면서 금속 나노와이어 함유 층을 지지할 수 있다.The matrix formed of the composition forming the first refractive index layer is 0% to 50% by weight, specifically 0% to 30% by weight, more specifically more than 0% to 30% by weight of the metal nanowire-containing
금속 나노와이어 함유층(300)은 제1굴절률층(400) 대비 굴절률이 높을 수 있다. 예를 들면 금속 나노와이어 함유층(300)은 굴절률이 1.55 내지 1.90, 구체적으로 1.60 내지 1.90, 1.60 내지 1.66이 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율 저감 효과가 있을 수 있다.The metal nanowire-containing
한편, 금속 나노와이어는 길이가 긴 장형의 와이어 형상을 가짐으로 인하여 기재에 도포시 금속 나노와이어 간의 분포가 면적마다 달라질 수 있어 열선 차단 개선 및 균일한 열선 차단 개선에 한계가 있었다. 본 발명의 발명자는 금속 나노와이어 함유층을 통해 열선 차단 효과를 개선하면서도 균일한 열선 차단 개선 효과를 얻기 위하여 금속 나노와이어 간의 간격을 제어하는 방법을 선택하였다. 이에 대해 도 2, 도 3을 참고하여 설명한다.On the other hand, since the metal nanowires have a long wire shape, the distribution between the metal nanowires may vary for each area when applied to the substrate, so there is a limit to improving the heat ray blocking and uniform hot ray blocking. The inventors of the present invention have selected a method of controlling the spacing between metal nanowires in order to obtain a uniform heat ray blocking effect while improving the heat ray blocking effect through the metal nanowire-containing layer. This will be described with reference to FIGS. 2 and 3 .
먼저, 금속 나노와이어 함유층에 대하여 금속 나노와이어 함유층의 단위면적 100㎛2 당 금속 나노와이어 간의 간격을 구한다.First, with respect to the metal nanowire-containing layer, the distance between the metal nanowires per 100 μm 2 of the unit area of the metal nanowire-containing layer is obtained.
금속 나노와이어 함유층의 단위면적 100㎛2 당 2개 이상의 금속 나노와이어가 교차하여 형성하는 교점으로 구성된 폐쇄형 다면 도형은 복수 개 나올 수 있다.A plurality of closed polyhedral figures composed of intersections formed by crossing two or more metal nanowires per unit area of 100 μm 2 of the metal nanowire-containing layer may appear.
도 2를 참조하면, 금속 나노와이어 간의 간격은 2개 이상의 금속 나노와이어가 교차하여 형성하는 교점으로 구성된 폐쇄형 다면 도형에서 각 교점간의 거리 중 최대값(도 2에서 X로 표시됨)을 의미한다. 금속 나노와이어 간의 간격은 20,000배의 배율로 촬영한 금속 나노와이어 함유층(300)의 표면 SEM 사진 이미지를 사용해서 구할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.Referring to FIG. 2 , the interval between metal nanowires means the maximum value (indicated by X in FIG. 2 ) among the distances between each intersection in a closed polyhedral figure composed of intersections formed by crossing two or more metal nanowires. The spacing between the metal nanowires may be obtained using a surface SEM photographic image of the metal nanowire-containing
이를 통해, 금속 나노와이어 함유층의 단위면적 100㎛2 당 금속 나노와이어 간의 간격이 복수개 나올 수 있다. 이때 금속 나노와이어 간의 간격이 동일한 경우도 복수 개 나올 수 있다. Through this, a plurality of gaps between the metal nanowires per 100 μm 2 of the unit area of the metal nanowire-containing layer may come out. In this case, there may be a plurality of cases in which the spacing between the metal nanowires is the same.
그런 다음, 금속 나노와이어 함유층의 단위면적 100㎛2 당 금속 나노와이어 간의 간격을 측정한 전체 빈도수(N1)에 대한 해당 금속 나노와이어 간의 간격을 갖는 빈도수(N2)의 비율(N2/N1)을 각각 구한다.Then, the metal-containing layer per unit area of the
도 3을 참조하면, 금속 나노와이어 함유층(300)은 단위면적 100㎛2당 금속 나노와이어 간의 간격에 따른 해당 간격을 갖는 비율의 분포가, 해당 간격을 x축(단위:㎛)으로 하고, 해당 간격을 갖는 비율(단위:%)을 y축으로 할 때, 금속 나노와이어 간의 간격 0.2㎛ 내지 0.5㎛인 비율이 40% 내지 80%이고, 금속 나노와이어 간의 간격 1.0㎛ 이하인 비율이 95% 이상이다. 상기 범위에서, 광학 필름 전체에서 반사율 저하 효과, 광 투과율 개선 효과 및 열선 차단 효과가 각각 균일할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the metal nanowire-containing
금속 나노와이어 간의 간격 0.2㎛ 내지 0.5㎛는 일반적인 가시광의 파장 길이에 포함되는 영역으로서, 간격보다 작거나 동일한 파장은 투과가 가능함을 의미한다.An interval of 0.2 μm to 0.5 μm between the metal nanowires is a region included in the wavelength length of general visible light, meaning that a wavelength less than or equal to the interval can be transmitted.
금속 나노와이어 간의 간격 1.0㎛ 이하는 적외선 파장 길이보다 작은 영역으로서, 이 간격 이상의 파장은 금속 나노와이어 네트워크가 파장을 흡수 차단할 수 있음을 의미한다. 열선은 주로 적외선 영역에 존재하므로, 이 간격 이상의 적외선을 차단함으로서 열선을 효과적으로 차단하는 기능을 갖는다.An interval of 1.0 μm or less between metal nanowires is a region smaller than the infrared wavelength length, and a wavelength greater than this interval means that the metal nanowire network can absorb and block the wavelength. Since the heating ray mainly exists in the infrared region, it has a function of effectively blocking the heating ray by blocking infrared rays exceeding this interval.
일 구체예에서, 금속 나노와이어 간의 간격이 0.2㎛ 내지 0.5㎛인 비율은 50% 내지 70%가 될 수 있고, 금속 나노와이어 간의 간격이 1.0㎛ 이하인 비율은 95% 내지 99%가 될 수 있다.In one embodiment, a ratio of 0.2 μm to 0.5 μm between metal nanowires may be 50% to 70%, and a ratio of 1.0 μm or less between metal nanowires may be 95% to 99%.
금속 나노와이어 함유층(300)은 상술한 금속 나노와이어 간의 간격 0.2㎛ 내지 0.5㎛인 비율이 40% 내지 80%이고, 금속 나노와이어 간의 간격 1.0㎛ 이하인 비율이 95% 이상이 되는 단위 면적의 총합을 금속 나노와이어 함유층 전체 면적 중 80% 내지 100%, 바람직하게는 90% 내지 95%로 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 균일한 열선 차단 효과가 있을 수 있다.The metal nanowire-containing
금속 나노와이어 간의 간격 0.2㎛ 내지 0.5㎛인 비율이 40% 내지 80%이고, 금속 나노와이어 간의 간격 1.0㎛ 이하인 비율이 95% 이상이 되도록 하기 위해서, 금속 나노와이어 함유층 제조시 금속 나노와이어의 종횡비, 금속 나노와이어의 길이, 금속 나노와이어의 단면 직경, 금속 나노와이어 함유층 조성물 중 금속 나노와이어의 농도, 금속 나노와이어 함유층 조성물 중 용매 종류, 도포시 점도, 도포시 도포에 사용되는 bar의 넘버 등을 조절함으로써 구현될 수 있다. In order to ensure that the ratio of 0.2 μm to 0.5 μm spacing between metal nanowires is 40% to 80%, and the ratio of 1.0 μm or less between metal nanowires to 95% or more, the aspect ratio of the metal nanowires when preparing the metal nanowire-containing layer, The length of the metal nanowire, the cross-sectional diameter of the metal nanowire, the concentration of the metal nanowire in the metal nanowire-containing layer composition, the type of solvent in the metal nanowire-containing layer composition, the viscosity at the time of application, the number of bars used for the application at the time of application, etc. can be implemented by
금속 나노와이어 함유층(300)은 단위면적 100㎛2 당 금속 나노와이어 간의 간격 0.2㎛ 내지 0.5㎛인 비율, 금속 나노와이어 간의 간격 1.0㎛ 이하인 비율이 각각 해당 표면적 중 임의의 위치에서 서로 동일하거나 서로 다를 수도 있다. 서로 다른 경우 단위면적 100㎛2 당 금속 나노와이어 간의 간격 0.2㎛ 내지 0.5㎛인 비율, 금속 나노와이어 간의 간격 1.0㎛ 이하인 비율은 각각 복수개의 단위면적 100㎛2 당 측정된 값의 평균값으로 정의된다.The metal nanowire-containing
일 구체예에서, 금속 나노와이어 함유층(300)은 하기 상술되는 간격 D가 500nm 이하, 구체적으로 0nm 초과 500nm 이하, 더 구체적으로 20nm 내지 500nm, 20nm 내지 250nm, 20nm 내지 200nm가 될 수 있다. 이를 통해, 열선 차단 효과를 현저하게 높이면서 반사율 저감 효과, 광학 투명성 개선 효과를 높였다.In one embodiment, the metal nanowire-containing
도 4를 참조하면, 간격 D는 열선 차단 광학 필름의 최외곽 표면 즉 제1굴절률층(400)의 상부면(410)과 금속 나노와이어 함유 층(300) 중 함유된 금속 나노와이어 간의 간격 중 최대값을 의미한다. 일 구체예에서, 간격 D는 제1굴절률층(400)의 상부면(410)과 금속 나노와이어 함유층(300)의 하부면(320) 간의 간격을 의미할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the gap D is the largest of the gaps between the outermost surface of the heat ray blocking optical film, that is, the
간격 D 500nm 이하는 하드코팅층 상부면에 금속 나노와이어 네트워크를 형성한 후 제1굴절률층용 조성물을 도포시 도포 두께, 제1굴절률층용 조성물의 점도, 제1굴절률층용 조성물의 각종 성분의 함량 등을 조절함으로써 얻을 수 있다.The interval D 500 nm or less is the thickness of the application when the composition for the first refractive index layer is applied after forming a metal nanowire network on the upper surface of the hard coating layer, the viscosity of the composition for the first refractive index layer, the content of various components of the composition for the first refractive index layer, etc. can be obtained by
금속 나노와이어 함유층(300)의 두께는 제1굴절률층(400) 대비 낮을 수 있다. 열선 차단 효과를 높이고자 금속 나노와이어 함유 층(300)의 두께를 두껍게 할 수도 있지만 금속 나노와이어 함유층(300)의 두께를 제1굴절률층(400) 대비 두껍게 하는 경우 반사율이 높아질 수 있다.The thickness of the metal nanowire-containing
금속 나노와이어 함유층(300)의 두께는 30nm 내지 150nm, 구체적으로 30nm 내지 120nm, 더 구체적으로 30nm 내지 80nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단 효과가 있을 수 있다.The thickness of the metal nanowire-containing
제1굴절률층first refractive index layer
제1굴절률층(400)은 금속 나노와이어 함유 층(300) 상에 형성되며, 열선 차단 광학 필름의 최표층을 형성한다. 제1굴절률층(400)은 금속 나노와이어 함유 층(300)에 직접적으로 형성될 수 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 제1굴절률층(400)이 점착층 또는 접착층 없이 금속 나노와이어 함유층(300)에 직접적으로 형성됨을 의미한다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되지 않는다.The first
제1굴절률층(400)은 금속 나노와이어를 함유하지 않으며 금속 나노와이어 함유층(300) 대비 별개의 층으로서, 반사율을 낮출 수 있다. The first
제1굴절률층(400)은 하드코팅층(200) 대비 굴절률이 낮아 반사 방지 기능을 수행할 수 있다. 제1굴절률층(400)은 굴절률이 1.2 내지 1.4, 구체적으로 1.25 내지 1.36 이 될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단 광학 필름의 반사율을 낮출 수 있다.The first
제1굴절률층(400)은 두께가 30nm 내지 500nm, 구체적으로 80nm 내지 300nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단 광학 필름의 반사율을 낮출 수 있다.The first
제1굴절률층(400)은 상술한 굴절률을 확보할 수 있다면 그 구성 재료는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면 바인더로서 열가소성 폴리머, 열경화성 폴리머, 에너지 방사선 경화성 폴리머, 에너지 방사선 경화성 모노머 등을 포함하는 조성물을 열 건조 또는 에너지 방사선을 조사함으로써 경화시킨 층을 포함할 수 있다.The material of the first
제1굴절률층(400)은 상술한 굴절률을 확보하기 위하여 불소 함유 다관능 모노머, 불소 함유 단관능 모노머, 불소 함유 폴리머, 굴절률이 낮은 입자(예:굴절률이 1.1 내지 1.4 예를 들면 1.25 내지 1.35) 중 1종 이상을 더 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. The first
일 구체예에서, 굴절률이 낮은 입자는 금속 나노와이어보다 굴절률이 낮은 입자로서, 중공 실리카 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 굴절률이 낮은 입자 예를 들면 들면 중공 실리카는 평균 입경(D50)이 30nm 내지 150nm, 구체적으로 50nm 내지 100nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 열선 차단 광학 필름의 경도는 유지하면서 반사율을 낮출 수 있다.In one embodiment, the particles having a low refractive index are particles having a lower refractive index than that of the metal nanowire, and may include, but are not limited to, hollow silica or the like. Particles having a low refractive index, for example hollow silica, may have an average particle diameter (D50) of 30 nm to 150 nm, specifically 50 nm to 100 nm. In the above range, it is possible to lower the reflectance while maintaining the hardness of the heat ray blocking optical film.
제1굴절률층(400)은 불소가 없는, 비 불소계 단관능 모노머, 비 불소계 폴리머 중 1종 이상을 더 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 비 불소계 단관능 모노머, 비 불소계 폴리머는 제1굴절률층의 굴절률이 지나치게 낮아지는 것을 방지하고 제1굴절률층의 경도를 확보하도록 할 수 있다.The first
제1굴절률층(400)은 상술한 단관능 모노머, 폴리머 등을 경화시키기 위하여, 광개시제, 열개시제 중 1종 이상을 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 광개시제, 열개시제는 당업자에게 알려진 통상의 종류를 사용할 수 있다.The first
일 구체예에서, 제1굴절률률층은 비 불소계 단관능 모노머, 비 불소계 폴리머 중 1종 이상 10중량% 내지 70중량% 더 구체적으로 30중량% 내지 60중량%; 불소 함유 다관능 모노머, 불소 함유 단관능 모노머, 불소 함유 폴리머, 굴절률이 낮은 입자 중 1종 이상 30중량% 내지 90중량% 더 구체적으로 40중량% 내지 70중량%; 광개시제, 열개시제 중 1종 이상 0.1중량% 내지 10중량% 더 구체적으로 1중량% 내지 5중량%을 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율 저감 효과가 있을 수 있다.In one embodiment, the first refractive index layer is a non-fluorine-based monofunctional monomer, a non-fluorine-based polymer at least 10% by weight to 70% by weight, more specifically 30% to 60% by weight; 30 wt% to 90 wt% of at least one of fluorine-containing polyfunctional monomer, fluorine-containing monofunctional monomer, fluorine-containing polymer, and particles having a low refractive index, more specifically 40 wt% to 70 wt%; It may be formed of a composition comprising 0.1 wt% to 10 wt% of one or more of a photoinitiator and a thermal initiator, and more specifically 1 wt% to 5 wt%. In the above range, there may be a reflectance reduction effect.
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예의 열선 차단용 광학 필름을 설명한다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예의 열선 차단용 광학 필름의 단면도이다.Hereinafter, an optical film for blocking heat rays of another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 . 5 is a cross-sectional view of an optical film for blocking heat rays of another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 열선 차단용 광학 필름은 기재층(100), 하드코팅층(200), 금속 나노와이어 함유 층(350), 제2굴절률층(500), 제1굴절률층(400)을 포함한다. 열선 차단용 광학 필름은 제2굴절률층(500)을 더 포함하고, 금속 나노와이어 함유 층(350)은 금속 나노와이어 네트워크를 포함하고, 제2굴절률층용 조성물로 형성된 매트릭스를 더 포함하는 점을 제외하고는 본 발명 일 실시예의 열선 차단용 광학 필름과 실질적으로 동일하다. 제2굴절률층(500)을 더 포함함으로써 열선 차단용 광학 필름의 반사율이 더 낮아질 수 있다. Referring to FIG. 5 , the optical film for blocking heat rays includes a
제1굴절률층(400)의 상부면과 금속 나노와이어 함유 층(350) 중 금속 나노와이어 간의 간격 중 최대값은 500nm 이하, 구체적으로 0nm 초과 500nm 이하, 더 구체적으로 50nm 내지 500nm이다. 일 구체예에서, 간격 D는 제1굴절률층(400)의 상부면(410)과 금속 나노와이어 함유 층(350)의 하부면 간의 간격을 의미할 수 있다.The maximum value among the spacing between the upper surface of the first
하드코팅층(200), 금속 나노와이어 함유층(350), 제2굴절률층(500), 제1굴절률층(400) 전체는 반사방지층이다. The
제2굴절률층(500)은 금속 나노와이어 함유층(350)과 제1굴절률층(400) 사이에 형성되어 있다.The second refractive index layer 500 is formed between the metal nanowire-containing layer 350 and the first
제2굴절률층(500)은 제1굴절률층(400) 대비 굴절률이 높다. 일 구체예에서, 제2굴절률층(500)과 제1굴절률층(400) 간의 굴절률 차이는 0.1 내지 1.0, 구체적으로 0.3 내지 0.7이 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율 저감 효과가 있을 수 있다. The second refractive index layer 500 has a higher refractive index than the first
제2굴절률층(500)은 하드코팅층(200) 대비 굴절률이 높다. 일 구체예에서, 제2굴절률층(500)과 하드코팅층(200) 간의 굴절률 차이는 0.1 내지 1.0, 구체적으로 0.2 내지 0.7이 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율 저감 효과가 있을 수 있다.The second refractive index layer 500 has a higher refractive index than the
제2굴절률층(500)은 굴절률이 1.5 내지 2.5, 구체적으로 1.6 내지 1.8이 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율 저감 효과가 있을 수 있다.The second refractive index layer 500 may have a refractive index of 1.5 to 2.5, specifically 1.6 to 1.8. In the above range, there may be a reflectance reduction effect.
제2굴절률층(500)은 굴절률이 높은 고굴절률의 입자를 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 고굴절률 입자는 굴절률 1.7 내지 2.5를 갖는 입자로서, 예를 들면 지르코니아, 인듐 틴 옥사이드, 타이타늄 옥사이드, 알루미늄 나이트라이드 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.The second refractive index layer 500 may include high refractive index particles having a high refractive index. In one embodiment, the high refractive index particles are particles having a refractive index of 1.7 to 2.5, and may include, for example, zirconia, indium tin oxide, titanium oxide, aluminum nitride, and the like, but is not limited thereto.
제2굴절률층(500)은 상술 굴절률이 높은 입자를 함유하는 제2굴절률층용 조성물로 형성될 수 있다. 제2굴절률층용 조성물은 바인더로서 열가소성 폴리머, 열경화성 폴리머, 에너지 방사선 경화성 폴리머, 에너지 방사선 경화성 모노머 등을 포함할 수 있다. The second refractive index layer 500 may be formed of a composition for a second refractive index layer containing particles having a high refractive index. The composition for the second refractive index layer may include, as a binder, a thermoplastic polymer, a thermosetting polymer, an energy radiation curable polymer, an energy radiation curable monomer, or the like.
일 구체예에서, 제2굴절률층용 조성물은 경화성 단관능 모노머, 경화성 폴리머 중 1종 이상 5중량% 내지 50중량% 더 구체적으로 10중량% 내지 25중량%; 굴절률이 높은 입자 50중량% 내지 95중량% 더 구체적으로 70중량% 내지 90중량%; 광개시제, 열개시제 중 1종 이상 1중량% 내지 10중량% 더 구체적으로 3중량% 내지 5중량%을 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율 저감 효과가 있을 수 있다.In one embodiment, the composition for the second refractive index layer comprises 5 wt% to 50 wt% of at least one of a curable monofunctional monomer and a curable polymer, more specifically 10 wt% to 25 wt%; 50% to 95% by weight of high refractive index particles, more specifically 70% to 90% by weight; It may be formed of a composition comprising 1% to 10% by weight of one or more of a photoinitiator and a thermal initiator, more specifically 3% to 5% by weight. In the above range, there may be a reflectance reduction effect.
제2굴절률층(500)은 두께가 30nm 내지 200nm, 구체적으로 30nm 내지 150nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율 저감 효과가 있을 수 있다.The second refractive index layer 500 may have a thickness of 30 nm to 200 nm, specifically 30 nm to 150 nm. In the above range, there may be a reflectance reduction effect.
금속 나노와이어 함유 층(350)은 도 3에서 도시되지 않았지만, 제2굴절률층용 매트릭스를 적어도 더 포함할 수 있다. Although not shown in FIG. 3 , the metal nanowire-containing layer 350 may further include at least a matrix for a second refractive index layer.
금속 나노와이어 함유 층(350)에서 금속 나노와이어의 네트워크는 상기에서 상술되는 바와 같이 하드코팅층의 상부면에 금속 나노와이어, 용매, 분산제를 포함하는 조성물로 형성될 수 있다. 따라서, 금속 나노와이어의 네트워크는 금속 나노와이어를 지지할만한 바인더 등으로 형성된 매트릭스를 구비하지 않게 된다. 이후에 제2굴절률층용 조성물을 금속 나노와이어 네트워크 상에 도포하게 되면, 제2굴절률층용 조성물 중 일부가 금속 나노와이어 네트워크의 적어도 일부에 침습하게 됨으로써 상술 매트릭스를 형성하게 된다.The network of metal nanowires in the metal nanowire-containing layer 350 may be formed of a composition including metal nanowires, a solvent, and a dispersant on the upper surface of the hard coating layer as described above. Accordingly, the network of metal nanowires does not have a matrix formed of a binder or the like capable of supporting the metal nanowires. Thereafter, when the composition for the second refractive index layer is applied on the metal nanowire network, some of the composition for the second refractive index layer invades at least a portion of the metal nanowire network to form the above-mentioned matrix.
본 발명의 광학표시장치는 본 발명의 열선 차단용 광학 필름을 포함한다.The optical display device of the present invention includes the optical film for blocking heat rays of the present invention.
광학표시장치는 전력 부품에 의한 열선이 문제되는 통상의 광학표시장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 광학표시장치는 액정표시장치, 유기발광표시장치 등을 포함하는 발광표시장치를 포함할 수 있다.The optical display device may include a conventional optical display device in which heat rays caused by power components are a problem. For example, the optical display device may include a light emitting display device including a liquid crystal display device, an organic light emitting display device, and the like.
열선 차단용 광학 필름은 광학표시장치 중 최외곽 즉 시인측의 최외곽에 배치될 수 있다. 예를 들면, 열선 차단용 광학 필름은 윈도우 필름 또는 시인측 편광판의 최외곽에 배치될 수 있다.The optical film for blocking heat rays may be disposed at the outermost part of the optical display device, that is, the outermost part of the viewer side. For example, the optical film for blocking heat rays may be disposed at the outermost portion of the window film or the viewer-side polarizing plate.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail through preferred embodiments of the present invention. However, this is presented as a preferred example of the present invention and cannot be construed as limiting the present invention in any sense.
실시예 1Example 1
(a)금속 나노와이어 함유층용 조성물 제조(a) Preparation of a composition for a metal nanowire-containing layer
은 나노와이어(직경: 25nm, 길이: 15㎛, aspect ratio: 600)가 분산된 잉크액 조성물(ClearOhm Ink-A, Cambrios Film solutions, 용매:물)을 단독으로 사용하였다. 조성물 중 은 나노와이어의 농도는 0.2중량%, 조성물의 25℃ 점도는 5cps이었다.An ink liquid composition (ClearOhm Ink-A, Cambrios Film solutions, solvent: water) in which silver nanowires (diameter: 25 nm, length: 15 µm, aspect ratio: 600) were dispersed was used alone. The concentration of silver nanowires in the composition was 0.2% by weight, and the viscosity of the composition was 5cps at 25°C.
(b)하드코팅층용 조성물 제조(b) Preparation of composition for hard coating layer
6관능 알리파틱 우레탄 아크릴레이트 올리고머(EB-1290, ENTIS Co., Ltd.) 성분을 75 중량부, 2관능 트리시클로데칸디메탄올 디아크릴레이트 모노머(SR-833s, Sartomer Co., Ltd.) 성분을 8 중량부, 구상 실리카 함유 졸(SST550U (실리카 15 중량부, 메틸에틸케톤 75 중량부 혼합품), Ranco Co., Ltd.) 17 중량부를 혼합하여, 메틸에틸케톤 80 중량부와 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 120 중량부를 포함하는 혼합물에 희석한 후 용해하여 용액을 제조하였다. 상기 용액에 1 중량부의 광중합 개시제 Irgacure 184(Ciba Specialty Chemicals)를 추가한 다음 혼합하여 하드코팅층용 조성물을 제조하였다.75 parts by weight of a hexafunctional aliphatic urethane acrylate oligomer (EB-1290, ENTIS Co., Ltd.) component, a bifunctional tricyclodecanedimethanol diacrylate monomer (SR-833s, Sartomer Co., Ltd.) component 8 parts by weight of a spherical silica-containing sol (SST550U (a mixture of 15 parts by weight of silica, 75 parts by weight of methyl ethyl ketone), and 17 parts by weight of Ranco Co., Ltd.) were mixed, and 80 parts by weight of methyl ethyl ketone and propylene glycol mono A solution was prepared by diluting and dissolving in a mixture containing 120 parts by weight of methyl ether. 1 part by weight of a photopolymerization initiator Irgacure 184 (Ciba Specialty Chemicals) was added to the solution, and then mixed to prepare a composition for a hard coating layer.
(c)제1굴절률층용 조성물 제조(c) Preparation of a composition for the first refractive index layer
중공 실리카 함유 졸(중공 실리카의 평균 입경(D50): 70nm, Thrulya 5320, JGC)을 50 중량부, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETIA, ENTIS Co., Ltd.)를 4중량부, 플루오린 공중합 아크릴레이트(AR-110, Daikin Industries Ltd.)를 3중량부, 말단 메타크릴레이트 변성 퍼플루오로폴리에테르(KY-1203, ShinEtsu Chemical Co., Ltd.)를 3중량부로 혼합한 후, 메틸이소부틸케톤 910중량부에 희석한 후 용해하여 용액을 제조하였다. 상기 용액에 광중합 개시제 Irgacure 127(Ciba Specialty Chemicals)을 1중량부 포함시켜 제1굴절률층용 조성물을 제조하였다.50 parts by weight of a hollow silica-containing sol (average particle diameter of hollow silica (D50): 70 nm, Thrulya 5320, JGC), 4 parts by weight of pentaerythritol triacrylate (PETIA, ENTIS Co., Ltd.), fluorine copolymerization After mixing 3 parts by weight of acrylate (AR-110, Daikin Industries Ltd.) and 3 parts by weight of terminal methacrylate-modified perfluoropolyether (KY-1203, ShinEtsu Chemical Co., Ltd.), methyliso After diluting with 910 parts by weight of butyl ketone, it was dissolved to prepare a solution. A composition for a first refractive index layer was prepared by including 1 part by weight of a photopolymerization initiator Irgacure 127 (Ciba Specialty Chemicals) in the solution.
(d)열선 차단용 광학 필름 제조(d) Manufacture of optical film for blocking heat rays
기재층으로 트리아세틸셀룰로스 필름(두께: 80㎛, TD-80UL, Fuji Film)의 상부면에 상기 제조한 하드코팅층용 조성물을 소정의 두께로 도포하고 광경화시켜 하드코팅층을 형성하였다. 하드코팅층의 상부면에 상기 제조한 금속 나노와이어 함유층용 조성물을 RDS社의 와이어 바 코터 bar 넘버 #10으로 도포하고 건조시켜 물을 제거함으로써 금속 나노와이어 네트워크를 형성하였다. 금속 나노와이어 네트워크 상에 상기 제조한 제1굴절률층용 조성물을 코팅하여 제1굴절률층을 형성하였다.As a base layer, the composition for a hard coating layer prepared above was applied to the upper surface of a triacetyl cellulose film (thickness: 80 μm, TD-80UL, Fuji Film) to a predetermined thickness and photocured to form a hard coating layer. The metal nanowire network was formed by applying the prepared composition for the metal nanowire-containing layer on the upper surface of the hard coating layer with a wire bar coater bar number #10 of RDS and drying it to remove water. The first refractive index layer was formed by coating the prepared composition for the first refractive index layer on the metal nanowire network.
금속 나노와이어 함유층은 제1굴절률층용 조성물로 형성된 매트릭스를 함유하고, 금속 나노와이어 네트워크는 상기 매트릭스 내에 함침되어 있다.The metal nanowire-containing layer contains a matrix formed of the composition for the first refractive index layer, and the metal nanowire network is impregnated in the matrix.
이를 통해, 기재층(두께: 80㎛, 굴절률: 1.481), 하드코팅층(두께: 5㎛, 굴절률: 1.517), 금속 나노와이어 함유 층(두께: 0.05㎛, 굴절률: 1.653), 제1굴절률층(두께: 0.15㎛, 굴절률: 1.300)이 순차적으로 형성된 열선 차단용 광학 필름을 제조하였다. 열선 차단용 광학 필름 중 단위면적 100㎛2 당 간격이 0.2㎛ 내지 0.5㎛인 비율과 간격이 1.0㎛ 이하인 비율은 상기에서 상술한 바에 따라 구하였다.Through this, a base layer (thickness: 80 μm, refractive index: 1.481), a hard coating layer (thickness: 5 μm, refractive index: 1.517), a metal nanowire-containing layer (thickness: 0.05 μm, refractive index: 1.653), a first refractive index layer ( Thickness: 0.15 μm, refractive index: 1.300) were prepared sequentially formed optical films for blocking heat rays. Among the optical films for blocking heat rays, the ratio of the spacing of 0.2 μm to 0.5 μm and the spacing of 1.0 μm or less per unit area of 100 μm 2 was obtained as described above.
실시예 2 내지 실시예 3Examples 2 to 3
실시예 1에서 금속 나노와이어 함유 층의 도포 시 와이어 바코터 bar 넘버를 조절하여 은 나노와이어층 내의 은 나노와이어의 밀도를 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 열선 차단용 광학 필름을 제조하였다.In Example 1, the same method as in Example 1 was carried out, except that the density of silver nanowires in the silver nanowire layer was changed by adjusting the wire bar coater bar number when the metal nanowire-containing layer was applied. A film was prepared.
실시예 4Example 4
(e)제2굴절률층용 조성물 제조(e) Preparation of the composition for the second refractive index layer
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(PETIA, ENTIS Co., Ltd.) 성분을 7 중량부, 다관능 우레탄 아크릴레이트(BPF-022S, 한농화성) 성분을 7 중량부, 지르코니아 함유 졸(지르코니아의 평균 입경(D50):70nm, KT-300Z-S, Toyo Chem)을 190 중량부 혼합 후, 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 성분 476 중량부와 메틸이소부틸케톤 성분 316 중량부의 혼합물에 희석한 후 용해하여 용액을 제조하였다. 상기 용액에 광중합 개시제 Irgacure 127(Ciba Specialty Chemicals)을 3 중량부 추가하고 혼합하여 제2굴절률층용 조성물을 제조하였다.7 parts by weight of a pentaerythritol triacrylate (PETIA, ENTIS Co., Ltd.) component, 7 parts by weight of a polyfunctional urethane acrylate (BPF-022S, anti-concentrating) component, and a zirconia-containing sol (average particle size of zirconia ( D50): 70 nm, KT-300Z-S, Toyo Chem) was mixed with 190 parts by weight, diluted in a mixture of 476 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether component and 316 parts by weight of methyl isobutyl ketone component, and then dissolved to prepare a solution . 3 parts by weight of a photopolymerization initiator Irgacure 127 (Ciba Specialty Chemicals) was added to the solution and mixed to prepare a composition for a second refractive index layer.
(f)열선 차단용 광학 필름 제조(f) Manufacture of optical film for blocking heat rays
기재층으로 트리아세틸셀룰로스 필름(두께: 80㎛, TD-80UL, Fujifilm)의 상부면에 상기 제조한 하드코팅층용 조성물을 소정의 두께로 도포하고 광경화시켜 하드코팅층을 형성하였다. 하드코팅층의 상부면에 상기 제조한 금속 나노와이어 함유 층용 조성물을 RDS社의 와이어 바코터 bar 넘버 #12으로 도포하고 건조시켜 물을 제거함으로써 금속 나노와이어 네트워크를 형성하였다. 금속 나노와이어 네트워크 상에 상기 제조한 제2굴절률층용 조성물을 코팅하고 건조시켰다. 제2굴절률은 굴절률이 1.793이다. As a base layer, the composition for a hard coating layer prepared above was applied to the upper surface of a triacetyl cellulose film (thickness: 80 μm, TD-80UL, Fujifilm) to a predetermined thickness and photocured to form a hard coating layer. The metal nanowire network was formed by applying the prepared metal nanowire-containing layer composition to the upper surface of the hard coating layer with a wire bar coater bar #12 of RDS Co., and drying it to remove water. The prepared composition for the second refractive index layer was coated on the metal nanowire network and dried. The second refractive index has a refractive index of 1.793.
그런 다음 제2굴절률층 상에 제1굴절률층용 조성물을 소정의 두께로 다시 도포하고 경화시켜 제1굴절률층을 형성하였다.Then, the composition for the first refractive index layer was applied again to a predetermined thickness on the second refractive index layer and cured to form a first refractive index layer.
금속 나노와이어 함유 층은 제2굴절률층용 조성물로 형성된 매트릭스를 함유하고, 금속 나노와이어 네트워크는 상기 매트릭스 내에 함침되어 있다.The metal nanowire-containing layer contains a matrix formed of the composition for the second refractive index layer, and the metal nanowire network is impregnated in the matrix.
이를 통해, 기재층(두께: 80㎛, 굴절률: 1.481), 하드코팅층(두께: 5㎛, 굴절률: 1.517), 금속 나노와이어 함유 층(두께: 0.05㎛, 굴절률: 1.870), 제2굴절률층(두께: 0.05㎛, 굴절률: 1.793), 제1굴절률층(두께: 0.15㎛, 굴절률: 1.300)이 순차적으로 형성된 열선 차단용 광학 필름을 제조하였다.Through this, a base layer (thickness: 80 μm, refractive index: 1.481), a hard coating layer (thickness: 5 μm, refractive index: 1.517), a metal nanowire-containing layer (thickness: 0.05 μm, refractive index: 1.870), a second refractive index layer ( Thickness: 0.05 µm, refractive index: 1.793), and a first refractive index layer (thickness: 0.15 µm, refractive index: 1.300) were sequentially formed to prepare an optical film for blocking heat rays.
실시예 5Example 5
실시예 4에서 금속 나노와이어 함유 층의 도포 시 bar 넘버를 조절하여 은 나노와이어층 내의 은 나노와이어의 밀도를 변경한 것을 제외하고는 실시예 4과 동일한 방법을 실시하여 열선 차단용 광학 필름을 제조하였다An optical film for blocking heat rays was prepared in the same manner as in Example 4, except that the density of silver nanowires in the silver nanowire layer was changed by adjusting the bar number when the metal nanowire-containing layer was applied in Example 4 did
비교예 1 내지 비교예 3Comparative Examples 1 to 3
실시예 1에서 금속 나노와이어 함유 층의 도포 시 bar 넘버를 조절하여 은 나노와이어의 밀도를 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 열선 차단용 광학 필름을 제조하였다.In Example 1, an optical film for blocking heat rays was prepared in the same manner as in Example 1, except that the density of the silver nanowires was changed by adjusting the bar number when the metal nanowire-containing layer was applied.
실시예와 비교예의 열선 차단용 광학 필름을 가지고 아래 물성을 평가하고 하기 표 1에 나타내었다.The following physical properties were evaluated using the optical films for blocking heat rays of Examples and Comparative Examples, and are shown in Table 1 below.
(1)간격 D(단위: nm): 주사전자현미경(SEM)의 단면(cross-section)이미지로부터 도 4의 간격 D를 측정하였다.(1) Spacing D (unit: nm): The spacing D in FIG. 4 was measured from a cross-section image of a scanning electron microscope (SEM).
(2)광 투과율과 헤이즈(단위:%): 열선 차단용 광학 필름에 대해 Konica Minolta社의 CM-3600A Spectrophotometer를 이용하여 광 투과율을 측정하였다. NDH-2000(Nippon denshoku社)에 상기 열선 차단용 광학 필름을 넣고 제1굴절률층이 광원을 향하도록 하여 헤이즈를 측정하였다.(2) Light transmittance and haze (unit: %): For the optical film for blocking heat rays, the light transmittance was measured using Konica Minolta's CM-3600A Spectrophotometer. The haze was measured by putting the optical film for blocking heat rays in NDH-2000 (Nippon Denshoku) and directing the first refractive index layer to the light source.
(3)반사율(단위:%): 열선 차단용 광학 필름에 대해 ASTM E1164에 의거 JIS Z 8722 규격으로 반사율을 측정하였다. 열선 차단용 광학 필름에 대해 파장 400nm 내지 800nm에서 CM-3600A(KONICA MINOLTA社)을 사용하여 반사율을 측정하였다.(3) Reflectance (unit: %): The reflectance was measured according to the JIS Z 8722 standard according to ASTM E1164 for the optical film for blocking heat rays. For the optical film for blocking heat rays, reflectance was measured using CM-3600A (KONICA MINOLTA) at a wavelength of 400 nm to 800 nm.
(4)열선 차단용 광학 필름 표면의 온도(단위:℃)와 열선 차단 효율(단위:%): 핫플레이트 위에 광학용 점착필름(OCA)을 붙이고 그 위에 열선 차단용 광학 필름을 접착시켰다. 상기 광학용 점착필름은 열선 차단 효과에 영향을 주지 않는다. 핫플레이트 온도를 높이기 전 열선 차단용 광학 필름의 표면 온도는 25℃이었다. (4) Temperature of the surface of the optical film for blocking heat rays (unit: ℃) and heat ray blocking efficiency (unit: %): An optical adhesive film (OCA) was attached on a hot plate, and an optical film for blocking heat rays was attached thereon. The optical adhesive film does not affect the heat ray blocking effect. The surface temperature of the optical film for blocking heat rays before raising the hot plate temperature was 25 °C.
핫플레이트 온도를 높여 55℃에 도달하였을 때 열선 차단용 광학 필름 표면의 온도를 적외선 카메라를 이용하여 측정하였다. 측정된 열선 차단용 광학 필름 표면의 온도가 낮을수록 열선 차단 효과가 우수함을 의미한다. When the hot plate temperature reached 55° C. by increasing the hot plate temperature, the temperature of the surface of the optical film for blocking heat rays was measured using an infrared camera. The lower the measured temperature of the surface of the optical film for blocking heat ray, the better the heat ray blocking effect.
열선 차단 효율은 [(55 - 열선 차단 평가 후 열선 차단용 광학 필름 표면의 온도)/(55 - 25) x 100]으로 계산하였다. 열선 차단 효율이 높을수록 열선 차단 효과가 우수함을 의미한다.Heat ray blocking efficiency was calculated as [(55 - temperature of the optical film surface for heat ray blocking after evaluation of heat ray blocking)/(55 - 25) x 100]. The higher the heat ray blocking efficiency, the better the heat ray blocking effect.
(5)연필경도: 열선 차단용 광학 필름의 코팅층에 대해 연필 경도계(Heidon)를 사용하여 JIS K5400 방법에 의해 측정한 것이다. 연필 경도 측정시, 연필은 Mitsubishi 사의 6B 내지 9H의 연필을 사용하였다. 코팅층에 대한 연필의 하중은 1kg, 연필을 긋는 각도는 45°, 연필을 긋는 속도는 60mm/min으로 하였다. 5회 평가하여 1회 이상 스크래치가 발생하면 연필경도 아래 단계의 연필을 이용하여 측정하고, 5회 평가시 5회 모두 스크래치가 없을 때의 최대 연필경도값이다. 연필경도 H 이상, 예를 들면 H 내지 3H이면 열선 차단용 광학 필름으로서 사용될 수 있다.(5) Pencil hardness: It is measured by the JIS K5400 method using a pencil hardness meter (Heidon) for the coating layer of the optical film for blocking heat rays. When measuring the pencil hardness, Mitsubishi's 6B to 9H pencils were used. The load of the pencil with respect to the coating layer was 1 kg, the angle of drawing a pencil was 45 degrees, and the speed of drawing a pencil was 60 mm/min. If it is evaluated 5 times and scratches occur more than once, the pencil hardness is measured using a pencil of the lower level, and when evaluated 5 times, it is the maximum pencil hardness value when there are no scratches in all 5 times. If the pencil hardness is H or more, for example, H to 3H, it can be used as an optical film for blocking heat rays.
(6)내스크래치성: 실시예와 비교예의 열선 차단용 광학 필름의 하부면(기재층에서 코팅층이 형성되지 않은 면)에 점착층을 형성하고 점착층(두께:30㎛)의 다른 일면에 유리판(두께:75㎛)을 적층시켜 시편을 제조하였다. 제조한 시편을 표면 물성 측정기(Heidon사)에 고정시키고, 스틸울(steel wool, #0000)을 장착하고 그 위에 500g 하중을 걸고 10 cm/s 의 속도로 10회 왕복하며 필름의 표면을 문질렀다. 스크래치가 발생하지 않는 경우 양호, 스크래치가 1개 이상 발생하는 경우 불량이라고 평가하였다.(6) Scratch resistance: An adhesive layer is formed on the lower surface (the surface on which the coating layer is not formed in the base layer) of the optical film for blocking heat rays of Examples and Comparative Examples, and a glass plate is placed on the other side of the adhesive layer (thickness: 30 μm) (Thickness: 75 μm) was laminated to prepare a specimen. The prepared specimen was fixed on a surface property measuring instrument (Heidon), and steel wool (#0000) was mounted, a 500 g load was applied thereon, and the surface of the film was rubbed by reciprocating 10 times at a speed of 10 cm/s. A case in which no scratches occurred was evaluated as good, and a case in which one or more scratches were evaluated as bad.
(7)반사율 편차(단위:%): 열선 차단용 광학 필름에 대하여 단위 면적 25cm2당 (3)에 따라 반사율을 측정하였다. 측정한 반사율 중 최대값과 최소값의 차이를 구하였다. (7) Reflectance deviation (unit: %): The reflectance was measured according to (3) per unit area of 25 cm 2 for the optical film for blocking heat rays. The difference between the maximum value and the minimum value among the measured reflectances was calculated.
(8)열선 차단 효과 편차(단위:℃): 열선 차단용 광학 필름에 대하여 단위 면적 25cm2당 (4)에 따라 반사율을 측정하였다. 측정한 열선 차단 효과 중 최대값과 최소값의 차이를 구하였다.(8) Deviation of heat ray blocking effect (unit: ° C.): The reflectance was measured according to (4) per unit area of 25 cm 2 for the optical film for blocking heat rays. The difference between the maximum value and the minimum value among the measured heat ray blocking effects was calculated.
상기 표 1에서 보여지는 바와 같이, 본 발명의 열선 차단용 광학 필름은 반사율이 낮고 광 투과율이 높으며 열선 차단 효과가 우수하였으며, 반사율 편차 및 열선 차단 효과의 편차가 낮아서 반사율 및 열선 차단 효과가 균일하였다.As shown in Table 1 above, the optical film for heat ray blocking of the present invention had low reflectance, high light transmittance, and excellent heat ray blocking effect, and the reflectance and heat ray blocking effect were uniform due to low variation in reflectance and heat ray blocking effect. .
반면에, 금속 나노와이어 간의 간격 0.2㎛ 내지 0.5㎛이 40% 미만인 비교예 1은 열선 차단 효과가 저하되고 열선 차단 효과의 편차가 커서 열선 차단 효과가 균일하지 않다는 문제점이 있었다. 금속 나노와이어 간의 간격 0.2㎛ 내지 0.5㎛이 80% 초과인 비교예 2는 반사율과 헤이즈가 증가하는 문제점이 있었다. 금속 나노와이어 간의 간격 1.0㎛ 이하가 95% 미만인 비교예 3은 열선 차단 효과가 저하되고 반사율 편차와 열선 차단 효과의 편차가 커지는 문제점이 있었다.On the other hand, Comparative Example 1, in which the spacing between the metal nanowires of 0.2 μm to 0.5 μm was less than 40%, had a problem in that the heat ray blocking effect was lowered and the heat ray blocking effect was large, so that the heat ray blocking effect was not uniform. Comparative Example 2 in which the spacing between the metal nanowires of 0.2 μm to 0.5 μm was greater than 80% had a problem in that reflectance and haze were increased. In Comparative Example 3, in which the interval between the metal nanowires of 1.0 μm or less was less than 95%, there was a problem in that the heat ray blocking effect was lowered and the deviation of reflectance and the heat ray blocking effect was increased.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다. Simple modifications or changes of the present invention can be easily carried out by those of ordinary skill in the art, and all such modifications or changes can be considered to be included in the scope of the present invention.
Claims (14)
상기 금속 나노와이어 함유층에 있어서 상기 금속 나노와이어 함유층의 단위면적 100㎛2 당 금속 나노와이어 간의 간격에 따른 해당 간격을 갖는 비율의 분포가, 해당 간격을 x축(단위:㎛)으로 하고, 해당 간격을 갖는 비율(단위:%)을 y축으로 할 때, 금속 나노와이어 간의 간격 0.2㎛ 이상 0.5㎛ 이하인 비율이 40% 내지 80%, 금속 나노와이어 간의 간격 1.0㎛ 이하인 비율이 95% 이상인 것인, 열선 차단용 광학 필름.
base layer; a hard coating layer formed on the upper surface of the base layer; a metal nanowire-containing layer formed on the upper surface of the hard coating layer; and a first refractive index layer formed on the metal nanowire-containing layer,
In the metal nanowire-containing layer, a distribution of a ratio having a corresponding interval according to an interval between metal nanowires per unit area of 100 μm 2 of the metal nanowire-containing layer is an x-axis (unit: μm) with the corresponding interval, and the interval When the ratio (unit:%) with Optical film for blocking heat rays.
According to claim 1, wherein the maximum value of the gap between the upper surface of the first refractive index layer and the metal nanowires contained in the metal nanowire-containing layer is 500nm or less, the optical film for blocking heat rays.
According to claim 1, wherein the hard coating layer, the metal nanowire-containing layer and the entire first refractive index layer is an anti-reflection layer, the optical film for blocking heat rays.
The optical film of claim 1, wherein the metal nanowire-containing layer comprises a network of metal nanowires.
The optical film for blocking heat rays according to claim 4, wherein the metal nanowires include silver nanowires.
According to claim 1, wherein the metal nanowire-containing layer will include at least a matrix of the first refractive index layer, the optical film for blocking heat rays.
The optical film for blocking heat rays according to claim 6, wherein the metal nanowires are impregnated in the matrix.
According to claim 1, wherein the thickness of the metal nanowire-containing layer will be lower than the thickness of the first refractive index layer, the optical film for blocking heat rays.
The optical film of claim 1, wherein the metal nanowire-containing layer has a higher refractive index than the first refractive index layer.
The optical film of claim 1, wherein the metal nanowire-containing layer has a thickness of 30 nm to 150 nm.
The optical film of claim 1, wherein the metal nanowire-containing layer has a refractive index of 1.55 to 1.90.
According to claim 1, wherein the optical film for blocking heat rays further comprising a second refractive index layer formed between the metal nanowire-containing layer and the first refractive index layer, the optical film for blocking heat rays.
The optical film of claim 12, wherein the second refractive index layer has a higher refractive index than the first refractive index layer.
Claims 1 to 13, comprising the optical film for blocking any one of claims 1 to 13, an optical display device.
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2020
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