KR20220082363A - 폴더블 디스플레이용 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

폴더블 디스플레이용 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220082363A
KR20220082363A KR1020200172205A KR20200172205A KR20220082363A KR 20220082363 A KR20220082363 A KR 20220082363A KR 1020200172205 A KR1020200172205 A KR 1020200172205A KR 20200172205 A KR20200172205 A KR 20200172205A KR 20220082363 A KR20220082363 A KR 20220082363A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hard coating
composite film
display
transparent composite
gas barrier
Prior art date
Application number
KR1020200172205A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102563018B1 (ko
Inventor
이기호
조민두
뷔광남
윤석호
박지현
Original Assignee
(주)아이컴포넌트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)아이컴포넌트 filed Critical (주)아이컴포넌트
Priority to KR1020200172205A priority Critical patent/KR102563018B1/ko
Publication of KR20220082363A publication Critical patent/KR20220082363A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102563018B1 publication Critical patent/KR102563018B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/048Forming gas barrier coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/042Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder
    • C08J7/0423Coating with two or more layers, where at least one layer of a composition contains a polymer binder with at least one layer of inorganic material and at least one layer of a composition containing a polymer binder
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/04Coating
    • C08J7/046Forming abrasion-resistant coatings; Forming surface-hardening coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D163/00Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/301Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements flexible foldable or roll-able electronic displays, e.g. thin LCD, OLED

Abstract

본 발명은 디스플레이용 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조 방법에 관한 발명으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 광학 투명 복합 필름은 열가소성 투명 베이스 수지를 포함하는 고분자 기재, 고분자 기재의 일면에 배치되고, 실록산 수지, 변성 실록산 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지를 포함하는 하드 코팅 조성물이 경화되어 형성된 하드 코팅층 및 하드 코팅층 상면에 배치된 무기물 가스 배리어층을 포함한다. 이로 인해, 우수한 가스 배리어 특성을 유지하여 플렉서블 디스플레이 제품에 사용될 수 있는 우수한 물성을 갖는 디스플레이용 광학 투명 복합필름을 제조할 수 있다.

Description

폴더블 디스플레이용 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조방법{OPTICAL TRANSPARENT COMPOSITE FILM FOR FOLDABLE DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 폴더블 디스플레이용 광학 투명 복합 필름, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 폴더블 디스플레이 제품에 관한 것으로써, 우수한 내마모성과 표면경도, 굴곡성, 기체차단성을 갖는 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 디스플레이 사업은 LCD 분야의 패널 단가 하락에 의한 국내 기업 경쟁력 약화, OLED 산업의 성숙기에 이르고 있는 상황에서, 국내외 디스플레이 업체는 새로운 디스플레이 기술 개발을 통한 경쟁력 향상을 도모하고 있다. 그 중 한 분야가 폴더블, 롤러블, 스트레처블 디스플레이 등으로 대표되는 플렉서블 디스플레이이다.
플렉서블 디스플레이는 새로운 폼팩터를 가지고 있어 스마트폰처럼 휴대성이 용이하고 필요시 펼쳤을 경우 테블릿(Tablet)에서 노트북(Notebook) 수준의 디스플레이의 대면적화가 가능하다. 휴대성을 위해서는 초경량이면서 사용자 사용 환경에서의 내구성, 고온고습 신뢰성 등이 요구된다. 이를 위해서는 디스플레이를 구현하는 모든 소재(보호필름, 윈도우, 반사형 편광필름, 점착제, 터치패널, 디스플레이 패널, 전자/전기적 구성품, 배터리, 하우징 등)의 경박단소화가 필요하다. 그 중 외부충격, 고온고습 등의 사용 환경에 가장 먼저 노출되고, 디스플레이 시인성에 영향을 미치는 커버 렌즈(또는 커버 윈도우)는 기존 정형화된 폼팩터를 갖는 디스플레이에서는 유리가 적용되었다. 그러나 플렉서블 디스플레이에서는 기존의 리지드한 유리를 대체할 소재가 필요하다. 대체할 소재는 플렉서블 하면서도 기존의 유리만큼의 표면 경도와 내스크레치성, 우수한 투명성, 낮은 헤이즈, 낮은 황변도(yellow index)를 갖는 광학적 성질, 외부 충격에 의해 깨졌을 경우 비산 방지 기능, 고온 고습 환경에서의 치수안정성, 그리고 수증기, 산소 등의 기체 투과 방지 기능을 가져야 한다. 플렉서블 하다는 의미는 사용자가 디스플레이를 사용하는 동안 최소한 20만번의 펼치는 반복 실험에서 디스플레이를 포함하는 성능 및 외관에 문제가 없어야 한다.
플렉서블 기판의 경우, 이미 많은 업체 및 연구소에서 흥미로운 주제로써 연구되고 있다. 유리는 투명성은 좋으나 특성상 내충격성이 부족하여 충격에 쉽게 파손되며 박형화 하는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 단위 부피당 무게가 크므로, 플렉서블 기판으로서의 응용에 무리가 있다. 이에, 기존의 유리를 대체하기 위해서, 전술했던 내충격, 경량화 그리고 박형화에 관한 문제를 해결할 수 있을 뿐 아니라 가볍고 얇고 연성이 뛰어나 플렉서블 기판으로의 응용이 용이한 고분자로 제조한 필름이 사용되고 있다. 예를 들어, 광학특성이 우수한 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리에테르술폰(polyethersulfone, PES), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR), 폴리에틸렌나프탈레이트(poly(ethylene naphthalate), 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly(ethylene terephthalate), PET), 사이클로올레핀 코폴리머(cycloolefin copolymer) 등의 단일 성분을 갖는 열가소성 고분자나 2가지 소재의 다층으로 구성된 필름이나 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실록산 수지 그리고 불포화 폴리에스터 등의 경화성 수지를 경화시킨 고분자를 이용하여 제조한 투명필름이 사용되고 있다.
이러한 고분자들로 제조한 필름이 플렉서블 디스플레이 제품에 사용되는 커버렌즈로써의 역할을 다하기 위해서는 디스플레이에 수명에 직접적인 영향을 미치는 우수한 표면경도와 내마모성, 우수한 수분차단성 및 산소차단성, 우수한 광학특성이 필요하다. 하지만 실제로 기존의 하드 코팅 필름은 수분 및 산소차단능력이 매우 떨어지므로 기능성 코팅층을 다층으로 코팅하여 상기 물성을 달성하려는 실험들이 활발하게 진행되고 있다.
현재는 기본적으로 수분 및 산소차단성을 높이기 위한 무기물 가스 배리어층과 차단 특성을 한층 더 높이고 우수한 표면경도를 부여할 수 있는 유-무기 하이브리드 코팅층을 포함하는 다층형 코팅방법을 사용하고 여기에 고분자 필름의 표면 거칠기를 낮추어 무기물 가스 배리어층을 안정적으로 코팅한다거나 층간 계면에서의 저항력을 최소화하기 위해 언더코팅층을 추가하여 코팅층 간의 접착력을 향상시키는 등의 방법을 사용하여 상기 문제점들을 해결하려는 연구 또는 발명들이 진행되고 있다.
그러나 가스 배리어 특성을 향상시키기 위한 방법으로는 예를 들면, 알루미늄 산화막, 질화 규소막, 산화 규소막 등을 포함하는 금속산화물, 금속질화물 또한 이들 재료와 유기재료를 포함하는 유무기 하이브리드 층이 알려져 있다.
이러한 고분자 필름 또는 다층 복합 필름을 플렉서블 디스플레이의 기판으로 사용하기 위해 우수한 가스 배리어 특성을 유지하면서 광학 설계를 통해 매우 우수한 광학 특성을 구현할 수 있는 새로운 기술이 개발되어야 하는 실정이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 폴더블 디스플레이용 커버윈도우로 사용할 목적으로 기존의 유리 기판을 대체할 수 있도록 고경도, 내스크래치성을 갖는 동시에, 가스 배리어 성능을 갖는 디스플레이용 광학 투명 복합 필름을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는 상기 디스플레이용 광학 투명 복합 필름에 대하여 최적화된 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 광학 투명 복합 필름은 열가소성 투명 베이스 수지를 포함하는 고분자 기재, 고분자 기재의 일면에 배치되고, 실록산 수지, 변성 실록산 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지를 포함하는 하드 코팅 조성물이 경화되어 형성된 하드 코팅층 및 하드 코팅층 상면에 배치된 무기물 가스 배리어층을 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 열가소성 투명 베이스 수지는 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜, 폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트글리콜, 및 사이클로올레핀 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 무기물 가스 배리어층은 Si, Al, In, Sn, Zn, Ti, Cu, Ce 및 Ta 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 금속을 함유하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화탄화물, 질화탄화물, 또는 산화질화탄화물을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 무기물 가스 배리어층은 1 내지 100 nm일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 무기물 가스 배리어층에서 나노인덴테이션 방법으로 측정한 vickers 경도가 38 ~ 48일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 무기물 가스 배리어층은 롤투롤(roll-to-roll) 방식을 이용하여 물리적 또는 화학적 방법의 증착 코팅을 통해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 제조 방법은 열가소성 투명 베이스 수지를 포함하는 고분자 기재를 준비하는 단계, 고분자 기재 상에 실록산 수지, 변성 실록산 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지를 포함하는 하드 코팅 조성물을 도포하는 단계, 도포된 하드 코팅 조성물을 경화하여 하드 코팅층을 형성하는 단계, 하드 코팅층을 플라즈마 처리하는 단계 및 하드 코팅층 상면에 무기물 가스 배리어층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 플라즈마 전처리시 인가되는 플라즈마 전원의 단위 면적당 파워(Power)가 0.1 내지 0.3 W/㎠, 이 때 필름의 이동 속도는 2 내지 6 m/min일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 고분자 기재의 일면에 공정용 보호필름을 합지하는 단계를 더 포함하고, 상기 하드 코팅 조성물을 도포하는 단계는 상기 공정용 보호필름이 합지된 고분자 기재의 타면에 수행되고, 상기 공정용 보호필름의 총두께는 상기 고분자 기재의 두께의 1 내지 3배 이내일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 무기물 가스 배리어층을 형성하는 단계는 롤투롤(roll-to-roll) 방식을 이용하고, 복수의 캐소드(cathode)를 가지는 증착 장비를 이용하여 복수의 박막을 하나의 프로세스로 진행될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하드 코팅층이 배치된 상기 고분자 기재의 타면에 무기물 가스 배리어층을 추가로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것에 불과하므로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실록산 수지, 변성 실록산 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지를 포함하는 하드 코팅층과 하드 코팅층의 상면과 배면에 무기물 가스 배리어층을 도입하므로써 내마모성과 굴곡성 및 가스 배리어성을 갖는 디스플레이용 광학 투명 복합 필름을 제공할 수 있다.
또한, 상기 공정 방법을 채택함으로써 내마모성과 굴곡성 및 가스 배리어성을 갖는 디스플레이용 광학 투명 복합 필름을 제조할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 단면도이다.
도 2는 투과전자현미경을 이용하여 촬영한 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 단면 이미지이다.
도 3은 본 발명에 따른 디스플레이용 광학 투명 복합 필름을 형성하기 위한 플라즈마 처리존을 포함하고 코팅존이 6개인 롤투롤 스퍼터기 듀얼모드 장비에 대한 모식도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 폴더블 디스플레이용 광학 투명 필름은 고경도 내스크래치 성능을 갖는 하드 코팅층의 상면과 이면에 무기물 가스 배리어층을 적층하여 고경도 내스크래치 성능을 갖는 동시에 가스 배리어 성능이 부여된 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조 방법을 제시한다. 이하, 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 단면도이다. 도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 단면도이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 광학 투명 복합 필름은 열가소성 투명 베이스 수지를 포함하는 고분자 기재(110), 고분자 기재(110)의 일면에 배치되고, 실록산 수지, 변성 실록산 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지를 포함하는 하드 코팅 조성물이 경화되어 형성된 하드 코팅층(120) 및 하드 코팅층(120) 상면에 배치된 무기물 가스 배리어층(130)을 포함한다.
고분자 기재(110)는 열가소성 투명 베이스 수지를 포함한다. 이때, 열가소성 투명 베이스 수지로는 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜, 폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트글리콜, 사이클로올레핀 코폴리머 등을 사용할 수 있으며, 또한, 2가지 이상의 고분자로 이루어진 블렌드 및 다층의 구조를 포함할 수 있다. 특히, 폴더블 디스플레이의 커버 윈도우용으로 적합한 필름의 기재로는 투명 폴리이미드 필름이 문헌상에 알려져 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
고분자 기재(110)의 두께는 20 내지 100 ㎛, 바람직하게는 40 내지 80 ㎛일 수 있다. 이보다 낮은 두께에서는 내충격성이 약화될 수 있으며. 두꺼운 경우에는 폴딩시 한계 곡률 반경이 증가하는 문제가 있다.
고분자 기재(110)는 광학 특성 조절을 위하여 일 표면에 별도의 프라이머층을 코팅할 수 있다. 이에, 사용 목적에 따라 프라이머층을 갖는 제품을 선택적으로 사용할 수도 있다.
고분자 기재(110) 상에 하드 코팅층(120)이 배치된다. 하드 코팅층(120)은 경화성 용액인 하드 코팅 조성물을 경화하여 형성된다.
하드 코팅 조성물은 실록산 수지, 변성 실록산 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 단량체, 광개시제 또는 양이온 개시제, 유기 용매를 포함할 수 있다.
변성 실록산 수지에 도입되는 관능기로는 에폭사이드기, 이소시아네이트기, 아크릴기, 실라놀기, 아민기 등이 적용될 수 있으며, 2개 이상의 관능기를 갖는 변성 실록산 수지가 복합적으로 적용될 수 있다.
변성 에폭시 수지에 도입되는 관능기로는 에폭사이드기, 이소시아네이트기, 아크릴기, 실라놀기, 아민기 등이 적용될 수 있으며, 2개 이상의 관능기를 갖는 변성 실록산 수지가 복합적으로 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예 따르면, 변성 실록산 수지로서 에폭시 변성 실록산 수지가 포함되는 경우 우수한 내마모성과 굴곡성, 무기물 가스 배리어층(130)과의 밀착성을 높일 수 있다. 실록산 수지는 전체 고형분내 함량을 기준으로 40 중량% 내지 80 중량%, 바람직하게는 50 중량% 내지 70 중량%를 포함할 수 있다.
에폭시 변성 실록산 수지가 상기 함량보다 적게 포함된 경우에는 유연성이 향상될 수 있으나, 내마모성과 무기물 가스 배리어층(130)과의 밀착력이 감소하게 된다. 반면에, 에폭시 변성 실록산 수지가 상기 함량보다 많이 포함된 경우는 하드 코팅층(120)의 경도가 증가하여 유연성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
에폭시 수지 및 변성 에폭시 수지는 변성 실록산 수지와 가교 반응을 통하여 하드 코팅층(120)의 기계적 물성을 조절하는 기능을 제공할 수 있다.
하드 코팅 조성물의 점도 조절을 위한 희석 및 가교 반응을 통한 물성 조절을 위하여 단량체가 추가로 투입될 수 있다.
하드 코팅 조성물에 사용되는 용매에는 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 이소부탄올, 이차부탄올, 삼차부탄올, 시클로헥산올, 펜탄올, 옥탄올, 데칸올, 디-n-부틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 트리프로필렌글리콜메틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 트리프로필렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜부틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸에테르, 에틸렌글리콜디부틸에테르, 에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 부틸렌글리콜, 디부틸렌글리콜, 트리부틸렌글리콜, 테트라히드로푸란, 디옥산, 아세톤, 디아세톤알코올, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤, 에틸아세테이트, n-프로필아세테이트, n-부틸아세테이트, t-부틸아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 1-메톡시-2-프로판올, 에틸 3-에톡시프로피오네이트,2-프로폭시에탄올, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 이들의 혼합물 등이 포함된다.
하드 코팅층(120)의 두께는 1 내지 20 ㎛, 바람직하게는 3 내지 10 ㎛ 또는 2 내지 5 ㎛ 일 수 있다. 하드 코팅층(120)의 두께는 코팅층을 형성하는 재료에 따라 변경될 수 있다. 하드 코팅층(120)의 두께가 낮은 경우에는 공정 과정에서 기재 표면 결함 및 이물의 커버하지 못하면서 외관 문제가 발생할 수 있으며, 물성 측면에서는 내마모성 및 표면 경도가 저하될 수 있다. 반면에, 하드 코팅층(120)의 두께가 두꺼운 경우는 필름의 컬이 심해지고 폴딩 성능이 저하되는 문제가 있다.
도 1a를 참조하면, 하드 코팅층(120)의 상면에 무기물 가스 배리어층(130)이 형성된다. 무기물 가스 배리어층(130)은 각각 1 내지 100 nm, 바람직하게는 5 내지 20 nm 또는 5 내지 10 nm의 두께일 수 있다. 무기물 가스 배리어층(130)의 두께가 상술한 범위를 만족하는 경우, 안정적인 굴곡성을 가지면서, 내마모성의 변화를 최소화할 수 있으며, 동시에, 가스 배리어성을 나타낼 수 있으며, 코팅층에 의한 층간 스트레스 감소효과가 충분히 발현되고, 크랙이나 박리 등의 문제를 방지할 수 있다.
무기물 가스 배리어층(130)은 Si, Al, In, Sn, Zn, Ti, Cu, Ce 및 Ta 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 금속을 함유하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화탄화물, 질화탄화물, 또는 산화질화탄화물을 포함한다. 구체적으로, 무기물 가스 배리어층(130)은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 알루미늄 옥사이드 또는 ITO(인듐 주석 산화물)을 포함할 수 있다.
한편, 무기물 가스 배리어층(130)은 하드 코팅층(120)이 배치된 고분자 기재(110)의 반대면, 즉, 고분자 기재(110)의 하면에 추가로 배치될 수 있다. 구체적으로, 도 1b를 참조하면, 고분자 기재(110)의 상면에 하드 코팅층(120)이 배치된 경우, 하드 코팅층(120) 상면에 제1 무기물 가스 배리어층(130)이 배치되고, 고분자 기재(110)의 하면에 제2 무기물 가스 배리어층(130)이 배치될 수 있다. 제2 무기물 가스 배리어층(130)은 투명 복합 필름의 부착성을 높이고, 추가적으로 가스 배리어 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 폴더블 디스플레이용 투명 복합 필름의 제조 방법은 열가소성 투명 베이스 수지를 포함하는 고분자 기재(110)를 준비하는 단계, 고분자 기재(110) 상에 실록산 수지, 변성 실록산 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지를 포함하는 하드 코팅 조성물을 도포하는 단계, 도포된 하드 코팅 조성물을 경화하여 하드 코팅층(120)을 형성하는 단계, 하드 코팅층(120)을 플라즈마 처리하는 단계, 및 하드 코팅층(120) 상면에 무기물 가스 배리어층(130)을 형성하는 단계를 포함한다.
먼저, 열가소성 투명 베이스 수지를 포함하는 고분자 기재(110)를 준비한다. 이때, 열가소성 투명 베이스 수지에 대한 사항은 전술한 바와 같다. 고분자 기재(110)는 단독으로 사용될 수도 있고, 고분자 기재(110)의 상면에 보호필름이 부착된 상태로 사용될 수도 있다. 또한, 롤-투-롤 공정을 위하여, 고분자 기재(110) 단독 또는 상면에 보호필름이 부착된 고분자 기재(110)는 롤 타입으로 준비될 수 있다.
다음으로, 고분자 기재(110)의 일면에 공정용 보호필름을 합지한다. 폴더블 디스플레이용 투명 복합 필름을 제조하는 공정에서 기재의 변형 및 손상을 방지하기 위하여, 하드 코팅층(120)이 고분자 기재(110)의 일면에 형성되는 경우 고분자 기재(110)의 타면에 공정용 보호필름을 부착하는 공정을 추가할 수 있다.
공정용 보호필름으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트를 기재로 하는 점착성 필름이 적합하다. 이 때 공정용 보호필름에 적용되는 기재의 두께는 본 발명에서 제시된 볼더블 디스플레이용 투명 복합 필름 기재의 두께에 대하여 1.0 ~ 3.0배의 두께인 것이 바람직하다. 공정용 보호필름의 기재가 이보다 얇은 경우는 투명 복합 필름의 변형 및 손상 방지 성능이 저하되며, 이보다 두꺼운 경우는 하드 코팅 공정시 건조 및 경화가 저하되는 현상이 발생할 수 있다. 공정용 보호필름에 사용되는 점착제는 공정 후 전사 현상이 없어야 한다. 공정형 보호필름을 투명 보호막 필름의 기재에 라미네이션 한 후 60 ℃95%RH, 24 시간 후 공정용 보호필름을 제거한 면에 대한 표면 장력의 변화가 10% 이내인 것이 바람직하다. 또한 공정용 보호필름을 디라미네이션하는 경우 점착력의 변화가 10% 이내인 것이 바람직하다.
다음으로 고분자 기재(110)의 일면에 실록산 수지, 변성 실록산 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지를 포함하는 하드 코팅 조성물을 도포한다. 하드 코팅 조성물에 대한 사항은 전술한 바와 같다.
경화성 코팅 용액인 하드 코팅 조성물을 고분자 기재(110)에 도포하여 하드 코팅층(120)을 형성하는 방식은 생산성을 고려하면 롤투롤 공정 방식을 이용하는 것이 바람직하다. 하드 코팅 조성물을 도포하는 방법으로는 마이크로그라비아 코팅, 콤마 코팅, 스프레이 코팅, 슬롯 다이 코팅, 블레이드 코팅, 바 코팅 등의 방식이 상용화된 공정을 이용할 수 있다 코팅 방식은 하드 코팅 조성물의 점도, 용제의 조성 및 비점, 도포하는 코팅층의 두께, 기재의 특성에 따라서 적절한 방식을 선택할 수 있다.
고분자 기재(110)에 도포된 하드 코팅 조성물은 적절한 건조 및 열처리 공정을 필요로 하게 된다. 건조 및 열처리 공정은 해당 구간의 온도 및 체류 시간에 따라서, 잔류 용제의 제거, 코팅층의 레벨링성 안정화, 기재에 대한 밀착력 안정화에 영향을 줄 수 있으므로, 고분자 기재(110)의 재료 및 두께, 보호필름과 같은 원부자재의 적용 유무에 따라서 최적화된 조건이 선택되어야 한다.
다음으로, 도포된 하드 코팅 조성물을 경화하여 하드 코팅층(120)을 형성한다.
코팅된 재료의 경화를 위해서는 적정 수준의 UV 조사가 필요하다. 사용되는 광개시제의 종류 및 양에 따라서 UV의 광량을 조정할 수 있다. 필요이상의 광량이 조사되는 경우는 황변 및 필름의 변형 등의 문제를 초래할 수 있다.
다음으로, 하드 코팅층(120)을 플라즈마 처리한다.
공정상 고분자 기재(110) 상면에 형성된 하드 코팅층(120)의 표면에 다양한 형태의 이물이 존재하거나 표면 거칠기가 있어 무기 배리어막을 형성할 시 많은 결함이 발생하여, 그로 인해 가스 배리어 특성이 매우 저하될 우려가 있다. 따라서 하드 코팅층(120)의 표면 거칠기를 낮추어 무기물 가스 배리어층(130)을 안정적으로 코팅한다거나 층간 계면에서의 부착력을 향상시키기 위해 평탄화층을 추가하거나 플라즈마나 코로나 처리를 통하여 조도 제어 및 코팅층 간의 접착력을 향상시키는 등의 방법을 사용할 수 있다. 그러나 이러한 언더코팅층을 구현하기 위해서는 필연적으로 wet process를 적어도 한번은 진행하여야 되기 때문에 공정의 효율이 떨어져 대량 생산함에 있어서 문제가 되며 경제적인 불이익을 초래하는 결과를 불러올 수 있다. 따라서 언더코팅 형성 과정을 생략하고 무기막 증착 공정에 앞서 one-pot process로 플라즈마 처리를 진행하여 하드 코팅층(120)의 표면의 이물을 제거하고 표면평활도를 향상시키는 과정을 거칠 수 있다.
하드 코팅층(120)의 표면을 플라즈마 처리할 시, 챔버(chamber)내의 진공도는 0.1 내지 1000 mtorr, 바람직하게는 0.5 내지 500 mtorr, 더욱 바람직하게는 1 내지 100 mtorr로 진행할 수 있다. 캐소드의 면적당 플라즈마 전원의 단위 면적당 파워는 0.01 내지 3 W/㎠, 바람직하게는 0.05 내지 1 W/㎠ 또는 0.1 내지 0.3 W/㎠로, 이동 속도(line speed)는 0.1 내지 10 m/min, 바람직하게는 0.5 내지 7 m/min, 바람직하게는 2 내지 6 m/min의 속도로 진행한다. 진공도, 플라즈마 전원의 파워 및 이동 속도는 기재의 종류나 상태에 따라 결정할 수 있으며 진공도 혹은 플라즈마 파워가 너무 높거나 이동 속도가 너무 느리면 공정 중 기재의 표면의 러프니스(roughness)가 오히려 증가할 수 있고 진공도 혹은 플라즈마 파워가 너무 낮거나 이동 속도가 너무 빠르면 표면 이물이 제대로 제거되지 않고 개질 또한 완벽하게 되지 않을 수 있다. 플라즈마 처리 시 O2, Ar, N2, H2와 같은 반응가스를 투입할 수 있으며, 본 발명에서는 O2 가스를 도입함으로써 표면의 활성이 증가하도록 하였다.
다음으로 하드 코팅층(120) 상면에 무기물 가스 배리어층(130)을 형성한다. 즉, 플라즈마를 이용하여 전처리를 거친 하드 코팅층(120)의 상면에는 연속적으로 무기물 가스 배리어층(130)이 형성된다.
무기물 가스 배리어층(130)은 전술한 바와 같이, Si, Al, In, Sn, Zn, Ti, Cu, Ce 및 Ta 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 금속을 함유하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화탄화물, 질화탄화물, 또는 산화질화탄화물을 물리적 또는 화학적 방법으로 증착 코팅하여 형성된다.
하드 코팅층(120) 상면에 무기물 가스 배리어층(130)을 형성하기 위한 물리적 또는 화학적 방법으로 증착 코팅은 롤투롤 스퍼터링 방식을 이용할 수 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 2개 이상의 캐소드(cathode)를 갖는 증착 장비를 이용하여 여러 종류의 박막을 one-pot process로 진행할 수 있다. 때문에 공정속도를 매우 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 하드 코팅층(120)이 배치된 고분자 기재(110)의 타면에 무기물 가스 배리어층(130)을 추가로 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 고분자 기재(110)의 다른 한면에 직접 무기물 가스 배리어층(130)을 추가로 형성함으로써, 가스차단성능을 더 높일 수 있으며, 무기막 층이 없는 면을 통한 흡습으로 투명 필름의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이용 광학 투명 복합 필름은 광투과도가 90% 이상, Yellow index가 2이하, 수증기투과율이 1 g/㎡/day 이하일 수 있으며, 부착특성이 5B 이상 일 수 있다. 또한, 60 ℃상대습도 95% 환경에서 1.5R의 곡률을 유지하며 72 시간 후의 부착성능이 5B를 유지하는 성능을 가질 수 있다.
더 바람직하게는 다른 한면에 무기물 가스 배리어층을 추가로 형성하는 것이 바람직하다. 가스차단성능을 더 높일 수 있으며, 무기막 층이 없는 면을 통한 흡습으로 투명 필름의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되어 지는 것이다.
실시예 1
고분자 기재인 투명 플라스틱 필름으로는 코오롱인더스트리(주)에서 제조한 투명 폴리이미드(polyimide, PI) 필름(모델명 A50)으로 50 ㎛ 두께의 필름을 사용하였다. 공정용 보호필름으로는 썬에이사의 보호필름(모델명 NSA33T)을 배면에 라미네이션하였다.
하드 코팅층을 형성하기 위해 에폭시 실록산 수지를 기본조성으로 하는 하이브리드 코팅 용액(솔브레인(주), NCS-500)을 적용하였고, 건조를 위하여 NIR zone의 분위기 온도를 105 ℃를 유지하였고, 경화를 위한 자외선A의 광량은 700 mJ/㎠로 하여, 두께가 3 ㎛가 되도록 하드 코팅층을 형성하였다.
플라스틱 필름을 도 3에 도시된 코팅존이 6개이며 플라즈마 처리존을 포함하는 듀얼 마그네트론 롤투롤 스퍼터 장비에 장착한 후 공정을 진행하였다.
하드 코팅층의 상면에 플라즈마 처리를 진행하였다. 산소를 2000 sccm의 flow rate로 공급하면서, 이 때 공정압력을 5 mTorr로 유지하면서, 0.15 W/㎠의 Power를 인가하여 표면처리를 진행하였다.
캐소드에 규소 타겟을 장착하고, 스퍼터링존에서는 아르곤 및 산소 가스를 각각 주입하여 8 W/cm2의 파워, 4M/min의 속도로 하드 코팅층 상면에 산화규소막을 증착하여 투명 복합 필름을 제조하였다. 이 때, 산화규소막의 두께는 투과전자현미경을 이용하여 관찰하여 7 nm임을 확인하였다(도 2 참조).
비교예 1
하드 코팅층의 두께를 1 ㎛로 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합 필름을 제조하였다.
비교예 2
하드 코팅층의 두께를 6 ㎛로 한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합 필름을 제조하였다.
비교예 3
하드 코팅층의 기본 재료로 아크릴 수지를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합 필름을 제조하였다.
비교예 4
하드 코팅층의 기본 재료로 우레탄 수지를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합 필름을 제조하였다.
실시예 2
상기 실시예 1의 공정이 완료된 필름의 증착이 완료된 면에 공정용 보호필름(썬에이사, 모델명 NSA33T)을 라이네이션 하는 동시에 앞 공정에서 부착되어 있었던 공정용 보호필름은 제거하였다.
이어서, 실시예 1과 동일한 플라즈마 조건을 적용하여 플라즈마 처리를 진행하였으며, 스퍼터링존에서는 아르곤 및 산소 가스를 각각 주입하여 3 W/cm2의 파워, 2M/min의 속도로 하드 코팅층 배면에 산화규소막을 추가 증착하여, 폴더블용 투명 복합 필름을 제조하였다. 이 때, 산화규소막의 두께는 TEM으로 관찰하여 14 nm임을 확인하였다.
실시예 3
스퍼터링존에서 아르곤 및 질소 가스를 각각 주입하여 3 W/cm2의 파워를 인가하면서 질화 규소막을 증착하는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 투명 복합 필름을 제조하였다.
비교예 5
스퍼터링존에서 아르곤 및 산소 가스를 각각 주입하면서 하드 코팅층 상면에 형성된 박막의 두께가 14 nm가 되도록 산화 규소막을 증착하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합 필름을 제조하였다.
비교예 6
스퍼터링존에서 아르곤 및 산소 가스를 각각 주입하면서 하드 코팅층 상면에 형성된 박막의 두께가 28 nm가 되도록 산화 규소막을 증착하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합 필름을 제조하였다.
비교예 7
스퍼터링존에서 아르곤 및 산소 가스를 각각 주입하면서 하드 코팅면 상면에 형성된 박막의 두께가 14 nm가 되도록 산화 규소막을 증착한 후, 다시 배면에 산화 규소막을 28 nm가 되도록 증착한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 투명 복합 필름을 제조하였다.
비교예 8
플라즈마 전처리시 인가되는 단위 면적당 Power가 0.3 W/㎠ 인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합 필름을 제조하였다.
비교예 9
플라즈마 전처리시 인가되는 단위 면적당 Power가 0.6 W/㎠ 인 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합 필름을 제조하였다.
비교예 10
플라즈마 전처리를 진행하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 투명 복합 필름을 제조하였다.
전술한 방법으로 제조한 실시예 및 비교예의 디스플레이용 광학 투명 복합필름을 하기 평가방법에 따라 수증기투과율, 광투과율, 연필 경도, 부착성, 굴곡성, 내마모성, 내약품성을 측정하였고, 그 결과를 표 1 내지 3에 나타내었다.
1) 수증기 투과율 : Mocon사 PERMATRAN-W3/31 장비를 이용하여, 37.8℃℃하에서 48시간 동안 측정하였다.
2) 광투과율 및 Yellow index : Minolta 사의 3600D 장비로 ASTM1003에 의거하여 측정하였다.
3) 연필경도 : 미쓰비시사의 경도 측정용 연필을 사용하는 연필경도계를 이용하여 ASTM D3363-05에 의거하여 측정하였다.
4) 내스크래치성: 샘플을 정반위에 놓고, steelwool#0000을 이용하여 1.5 kg 하중으로 10회 왕복한 후 삼파장 램프의 반사광을 이용하여 육안으로 샘플의 스크래치 유무를 확인하였다.
5) 부착성 : ASTMD3359-02에 의거하여 코팅 표면을 X-cut하여 100칸을 만든 후 테이프를 밀착시킨 후 수직으로 떼어낼 때 떨어진 정도에 따라 부착성을 평가하였다(5B : 0%, 4B :5%미만, 3B : 5~15%, 2B : 15~35%, 1B : 35~65%, 0B : 65%이상).
6) 굴곡성(폴딩 신뢰성) : 평판 사이에 샘플이 1.5R의 곡률을 갖도록 지그에 고정한 후 60℃상대습도 95%의 환경하에서, 72 시간 방치한 후 폴딩부의 코팅층 부착성 및 크랙 발생 유무를 확인하였다.
7) 내마모성 : 하드 코팅층의 상면에 형성된 무기물 가스 배리어층의 상면에 불소화 실란 화합물을 30 nm 두께로 증착한 샘플을 준비한다. 준비된 샘플을 정반위에 놓고 내마모 테스트용 지우개를 이용하여 1 kg하중으로, 3000회 왕복한 후 수스크래치 발생 유무 및 접촉각 변화를 확인하였다.
8) 내약품성 : 하드 코팅층의 상면에 형성된 무기물 가스 배리어층의 상면에 불소화 실란 화합물을 30 nm 두께로 증착한 샘플을 준비한다. 준비된 샘플을 정반위에 놓고 내마모 테스트용 지우개를 이용하여 1 kg하중으로, 3000회 왕복 테스트를 수행한다. 이 때 무수알코올을 지우개가 접촉하는 면에 500회 간격으로 1 mL 드롭한다. 테스트 후 스크래치 발생 유무 및 접촉각 변화를 확인하였다.
주요 수지
조성물
코팅
두께
(μm)
HC면
무기막
(nm)
연필
경도
광투과율
(%)
Yellow
index
내스크래치 굴곡성
실시예1 에폭시실록산 3 7 4H 89.4 1.7 변화없음 OK
비교예1 에폭시실록산 1 7 2H 89.2 1.9 약scratch OK
비교예2 에폭시실록산 6 7 3H 89.7 1.6 변화없음 NG
비교예3 아크릴수지 3 7 3H 90.2 2.2 약scratch OK
비교예4 우레탄수지 3 7 3H 90.5 2.5 변화없음 OK
무기막
종류
HC면
무기막
(nm)
배면
무기막
(nm)
WVTR
(g/㎡/d)
광투과율
(%)
내스크래치 굴곡성
실시예1 SiOx 7 - 1.0 89.6 변화없음 OK
비교예5 SiOx 14 - 1.5 89.6 약scratch OK
비교예6 SiOx 28 - 0.9 89.5 강scratch NG
실시예2 SiOx 7 14 0.8 89.5 변화없음 OK
실시예3 SiNx 7 14 0.7 89.2 변화없음 OK
비교예7 SiOx 14 28 0.6 89.7 약scratch OK
O2
flow
(sccm)
공정압력
(mTorr)
Plasma
Power
(W/㎠)
공정
속도
(m/분)
부착성 WVTR
(g/㎡/d)
초기
수접촉각
(°)
내마모
Test 후 수접촉각
(°)
내약품
Test 후 수접촉각
(°)
실시예1 2000 50 0.15 4 5B 0.9 115 101 109
비교예8 2000 50 0.30 4 5B 1.4 116 90 105
비교예9 2000 50 0.60 4 5B 3.2 115 81 103
비교예10 - - - - 4B 3.8 117 59 100
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 고분자 기재
120 : 하드 코팅층
130 : 무기물 가스 배리어층
140 : 냉각드럼
141 : 플라즈마 처리장치
142 : 제 1 성막실
143 : 제 2 성막실
144 : 제 3 성막실
145 : 제 4 성막실
146 : 제 5 성막실
147 : 제 6 성막실
148 : 가이드롤
149 : 리와인더 구동부
150 : 언와인더 구동부

Claims (11)

  1. 열가소성 투명 베이스 수지를 포함하는 고분자 기재;
    상기 고분자 기재의 일면에 배치되고, 실록산 수지, 변성 실록산 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지를 포함하는 하드 코팅 조성물이 경화되어 형성된 하드 코팅층; 및
    상기 하드 코팅층 상면에 배치된 무기물 가스 배리어층을 포함하는, 디스플레이용 광학 투명 복합 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열가소성 투명 베이스 수지는 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 폴리에틸렌테레프탈레이트글리콜, 폴리사이클로헥실렌디메틸렌테레프탈레이트글리콜, 및 사이클로올레핀 코폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물인, 디스플레이용 광학 투명 복합 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무기물 가스 배리어층은 Si, Al, In, Sn, Zn, Ti, Cu, Ce 및 Ta 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 금속을 함유하는 산화물, 질화물, 탄화물, 산화질화물, 산화탄화물, 질화탄화물, 또는 산화질화탄화물을 포함하는, 디스플레이용 광학 투명 복합 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무기물 가스 배리어층은 5 내지 10 nm 인, 디스플레이용 광학 투명 복합 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 무기물 가스 배리어층에서 나노인덴테이션 방법으로 측정한 vickers 경도가 38 ~ 48인, 디스플레이용 광학 투명 복합 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무기물 가스 배리어층은 롤투롤(roll-to-roll) 방식을 이용하여 물리적 또는 화학적 방법의 증착 코팅을 통해 형성된, 디스플레이용 광학 투명 복합 필름.
  7. 열가소성 투명 베이스 수지를 포함하는 고분자 기재를 준비하는 단계;
    상기 고분자 기재 상에 실록산 수지, 변성 실록산 수지, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지를 포함하는 하드 코팅 조성물을 도포하는 단계;
    상기 도포된 하드 코팅 조성물을 경화하여 하드 코팅층을 형성하는 단계;
    상기 하드 코팅층을 플라즈마 처리하는 단계; 및
    상기 하드 코팅층 상면에 무기물 가스 배리어층을 형성하는 단계를 포함하는, 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    플라즈마 전처리시 인가되는 플라즈마 전원의 단위 면적당 파워(Power)가 0.1 내지 0.3 W/㎠, 이 때 필름의 이동 속도는 2 내지 6 m/min인, 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    고분자 기재의 일면에 공정용 보호필름을 합지하는 단계를 더 포함하고, 상기 하드 코팅 조성물을 도포하는 단계는 상기 공정용 보호필름이 합지된 고분자 기재의 타면에 수행되고,
    상기 공정용 보호필름의 총두께는 상기 고분자 기재의 두께의 1 내지 3배 이내인, 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 무기물 가스 배리어층을 형성하는 단계는 롤투롤(roll-to-roll) 방식을 이용하고, 복수의 캐소드(cathode)를 가지는 증착 장비를 이용하여 복수의 박막을 하나의 프로세스로 진행되는, 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 제조 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 하드 코팅층이 배치된 상기 고분자 기재의 타면에 무기물 가스 배리어층을 추가로 형성하는 단계를 포함하는, 디스플레이용 광학 투명 복합 필름의 제조 방법.
KR1020200172205A 2020-12-10 2020-12-10 폴더블 디스플레이용 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조방법 KR102563018B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200172205A KR102563018B1 (ko) 2020-12-10 2020-12-10 폴더블 디스플레이용 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200172205A KR102563018B1 (ko) 2020-12-10 2020-12-10 폴더블 디스플레이용 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220082363A true KR20220082363A (ko) 2022-06-17
KR102563018B1 KR102563018B1 (ko) 2023-08-03

Family

ID=82268846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200172205A KR102563018B1 (ko) 2020-12-10 2020-12-10 폴더블 디스플레이용 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102563018B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115537729A (zh) * 2022-09-06 2022-12-30 深圳市氟德特科技有限公司 一种降低透明cpi基膜黄色指数的工艺方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000052989A (ko) * 1996-10-31 2000-08-25 델타 브이 테크놀로지스, 인코포레이티드 아크릴레이트 코팅 방법
JP2008116611A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Toppan Printing Co Ltd 反射防止フィルム
WO2015186434A1 (ja) * 2014-06-02 2015-12-10 コニカミノルタ株式会社 ガスバリアーフィルム
JP2015229317A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 コニカミノルタ株式会社 ガスバリアーフィルムの製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子
KR20160076040A (ko) * 2014-12-22 2016-06-30 코오롱인더스트리 주식회사 하드코팅 수지 조성물 및 이를 포함하는 하드코팅 필름
KR20160141211A (ko) * 2015-05-29 2016-12-08 한화첨단소재 주식회사 진공증착된 가스베리어 필름 제조장치
KR20160145101A (ko) * 2014-05-21 2016-12-19 코니카 미놀타 가부시키가이샤 가스 배리어성 필름의 제조 방법, 가스 배리어성 필름, 전자 디바이스의 제조 방법 및 전자 디바이스
KR20170073948A (ko) * 2015-12-21 2017-06-29 삼성전자주식회사 플렉서블 필름 구조물 및 그 제조 방법, 및 이를 이용하는 플렉서블 표시 장치
KR20170079663A (ko) * 2015-12-30 2017-07-10 코오롱인더스트리 주식회사 하드 코팅용 수지 조성물 및 이의 경화물을 코팅층으로 포함하는 하드코팅 필름
KR20180063180A (ko) * 2015-09-30 2018-06-11 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 다층 배리어 코팅

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000052989A (ko) * 1996-10-31 2000-08-25 델타 브이 테크놀로지스, 인코포레이티드 아크릴레이트 코팅 방법
JP2008116611A (ja) * 2006-11-02 2008-05-22 Toppan Printing Co Ltd 反射防止フィルム
KR20160145101A (ko) * 2014-05-21 2016-12-19 코니카 미놀타 가부시키가이샤 가스 배리어성 필름의 제조 방법, 가스 배리어성 필름, 전자 디바이스의 제조 방법 및 전자 디바이스
WO2015186434A1 (ja) * 2014-06-02 2015-12-10 コニカミノルタ株式会社 ガスバリアーフィルム
JP2015229317A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 コニカミノルタ株式会社 ガスバリアーフィルムの製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子
KR20160076040A (ko) * 2014-12-22 2016-06-30 코오롱인더스트리 주식회사 하드코팅 수지 조성물 및 이를 포함하는 하드코팅 필름
KR20160141211A (ko) * 2015-05-29 2016-12-08 한화첨단소재 주식회사 진공증착된 가스베리어 필름 제조장치
KR20180063180A (ko) * 2015-09-30 2018-06-11 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 다층 배리어 코팅
KR20170073948A (ko) * 2015-12-21 2017-06-29 삼성전자주식회사 플렉서블 필름 구조물 및 그 제조 방법, 및 이를 이용하는 플렉서블 표시 장치
KR20170079663A (ko) * 2015-12-30 2017-07-10 코오롱인더스트리 주식회사 하드 코팅용 수지 조성물 및 이의 경화물을 코팅층으로 포함하는 하드코팅 필름

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115537729A (zh) * 2022-09-06 2022-12-30 深圳市氟德特科技有限公司 一种降低透明cpi基膜黄色指数的工艺方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102563018B1 (ko) 2023-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7972684B2 (en) Transparent conductive laminated body and transparent touch-sensitive panel
EP1859496B1 (en) High integrity protective coating
EP2982505B1 (en) Functional film with optical properties
US8142901B2 (en) Barrier laminate and method for producing same, barrier film substrate, device and optical component
JP5090197B2 (ja) 積層体の製造方法、バリア性フィルム基板、デバイスおよび光学部材
WO2005100014A1 (ja) 透明ガスバリア性積層フィルム
KR20080059262A (ko) 반사 방지막
JP5752438B2 (ja) ガスバリアフィルム
KR20060042024A (ko) 가스배리어 필름
EP2138532B1 (en) Barrier laminate, gas barrier film and device
KR102563018B1 (ko) 폴더블 디스플레이용 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조방법
JP2023073287A (ja) 光拡散性バリアフィルム
US9017524B2 (en) Vacuum film formation method for inorganic layer, barrier laminate, device, and optical component
JP2009172991A (ja) バリア性積層体、バリア性フィルム基板、デバイスおよび光学部材
US20090169897A1 (en) Barrier laminate, barrier film substrate, device and optical component
WO2018221018A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス積層体
EP3872226A1 (en) Barrier film
EP3872120A1 (en) Barrier film
KR101421973B1 (ko) 디스플레이용 광학 투명 복합 필름 및 이의 제조방법
JP2009297965A (ja) 積層体、デバイスおよび光学材料
WO2012026519A1 (ja) 導電性透明基材、タッチパネル、抵抗膜方式タッチパネル、静電容量方式タッチパネル
WO2023054420A1 (ja) 光学積層体、及び反射防止膜
US20210340345A1 (en) Barrier film
US20220064395A1 (en) Barrier film

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant