KR20230098641A - 광학 기재 코팅용 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

광학 기재 코팅용 조성물 및 이의 용도 Download PDF

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자코 헤이끼넨
미코 포타넨
주하 야스켈라이넨
노리유키 마수다
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잉크론 오이
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Abstract

광학 기재 상의 블랙 코팅, 이러한 코팅을 제조하기 위한 조성물 및 가장자리 흑화 및 미광 제어를 위한 조성물의 용도. 본 코팅은 나노입자 및 블랙 피그먼트와 혼합된 경화된 중합체에 의해 형성된 필름을 포함하고, 여기서 상기 필름은 1.6보다 큰 굴절률을 갖는다. 본 조성물은 5 내지 100 중량부의 경화성 중합체; 5내지 100 중량부의 나노입자; 및 0.1 내지 20 중량부의 블랙 피그먼트를 포함하고, 상기 나노입자와 블랙 피그먼트는 상기 경화성 중합체에 혼합된다. 본 조성물은 효율적인 가장자리 흑화 특성을 제공하면서 높은 RI 유리 기재와 일치하는 RI 값을 나타낸다.

Description

광학 기재 코팅용 조성물 및 이의 용도
본 발명은 필러(fillers)와 혼합된 경화성 중합체를 함유하는 조성물을 사용한 광학 기재의 코팅에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 광학 기재 상의 블랙 코팅, 이러한 코팅을 제조하기 위한 조성물 및 가장자리 흑화 및 미광 제어를 위한 조성물의 용도에 관한 것이다.
가장자리 흑화 코팅은 광학 기재의 가장자리 또는 광학 기재의 특정 제한된 위치, 특히 빛이 기재 내부에 전파되는 기재 상에 적용된다. 일반적으로, 코팅은 렌즈, 프리즘, 빔 스플리터, 도파관 또는 회절 광학 용소와 같은 광학 부품에 적용되어 기재-공기 인터페이스로부터 광학 기재 내부로 전파되는 빛의 바람직하지 않은 반사를 최소화한다. 추가적으로, 가장자리 흑화는 코팅된 영역을 통해 광학 기재에 들어오는 빛을 최소화한다. 가장자리 영역은 일반적으로 연마되지 않은 거친 표면을 포함한다. 가장자리로부터 반사되는 빛은 일반적으로 광학 시스템의 성능을 위한 일반적인 제한 요소인 미광으로 이어진다.
적절한 반사의 감소를 달성하기 위해, 코팅에 사용되는 재료는 굴절률, 더 구체적으로는 기재의 굴절률과 일치하는 복합(complex) 굴절률의 실수부(real part)를 가져야 한다. 그러나, 기존의 가장자리 흑화 코팅은 굴절률이 높지 않으며 고굴절률(RI) 기재에서 잘 작동하지 않는다. K-값, 즉 RI의 복잡한 부분은 검은색 재료, 즉 흡수 재료에서 항상 0이 아니며 부분적으로 반사율에 기여한다.
본 발명은 나노입자 및 블랙 피그먼트가 혼합된 경화된 중합체에 의해 형성된 필름을 포함하는 블랙 코팅을 제공하는 아이디어를 기반으로 한다. 이 필름은 589nm의 파장에서 1.55이상의 굴절률을 갖는다.
광학 기재 상에 코팅을 형성하기 위한 조성물은 전형적으로,
경화성 중합체;
나노입자; 및
블랙 피그먼트;를 포함하고, 나노입자와 블랙 피그먼트가 경화성 중합체와 혼합된다.
광학 기재 코팅용 조성물의 제조 방법은,
용매 상에 경화성 중합체를 제공하는 단계;
용매 상 나노입자 내의 경화성 중합체에 첨가하여 혼합물을 제공하는 단계; 및
혼합물에 첨가하여 블랙 피그먼트를 얻는 단계;를 포함한다.
조성물은 고굴절률 가장자리-흑화 또는 고굴절률 물질의 미광 제어를 위해 사용될 수 있다. 특히, 조성물은 광학기재를 포함하는 고굴절률 물질의 가장자리-흑화에 유용하다.
더 구체적으로는, 본 발명은 독립항의 특징부에 기재되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해 상당한 이점이 얻어진다.
본 조성물은 효율적인 가장자리-흑화 특성을 제공하면서 고-RI 유리 기재와 일치하는 RI값을 나타낸다.
전형적으로, 경화된 물질은 고굴절률, 전형적으로 589nm에서 측정되는 1.55 내지 2.0 범위의 RI를 가질 것이다.
필러로서 나노입자를 사용함으로써, RI는 다양한 기재의 RI와 일치하도록 조정될 수 있다. 광학 밀도, 즉 역 투과율(reciprocal transmittance)의 밑이 10인 로그는 블랙 피그먼트에 의해 변형될 수 있다.
조성물은 무용매(solvent free) 제품을 허용하기 위해 무용매 형태로 제공될 수 있다.
조성물은 또한 용매와 혼합되어 점도를 조정하고 다양한 접촉 및 비접촉 방법에 의해 적용을 허용할 수 있다. 물질들은 열경화(thermally curable)된다.
도 1은 26 μm의 두께에서 실시예 1의 제형(formulation)에 관한 광학 밀도 스펙트럼을 도시한다.; 그리고
도 2는 실시예에 따른 유리 코팅 인터페이스의 보정된 반사율을 도시한다.
본 명세서에서 사용된 “a”, “an”및 “the”의 단수형은 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한 복수 지시 대상을 포함한다는 점에 유의한다. “포함하다” 및/또는 “포함하는”이라는 용어는 본 명세서에서 사용될 때 명시된 특징, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 지정하는 것으로 추가로 이해될 것이다. 그러나, 하나 이상의 다른 특징, 단계, 동작, 용소, 구성요소 및/또는 그 그룹의 추가를 배제하지 않는다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술 및 본 개시 내용의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 한다는 것이 추가로 이해될 것이며, 여기에 명시적으로 정의되지 않는 한 이상화되거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
여기서 나타낸 “입자 크기” 및 “평균 입자 크기”는 광산란(light scattering), 특히 동적 광산란(dynamic light scattering)에 의해 결정되는 유체역학적 직경의 강도 가중 평균(intensity weighted mean)인 Z-평균 입자 크기를 지칭한다.
여기에서 사용되는 바와 같이, 달리 나타내지 않는 한, “평균 분자량”이라는 용어는 중량 평균 분자량(또한 “MW”또는 “Mw”로 약칭함)을 의미한다.
분자량은 폴리스티렌 기준을 사용하여 겔-투과 크로마토그래피로 측정되었다.
여기에서 사용되는 바와 같이, 달리 언급되지 않는 한, “점도”라는 용어는 10 s-1 전단 속도에서 레오미터에 의해 측정된 25 ℃에서의 동적 점도를 의미한다.
본 명세서에서, “블랙 피그먼트”라는 용어는 가시광 범위, 즉 대략 380 내지 665nm 사이의 흡광 계수를 갖는 색소 또는 입자를 의미하며 시각적으로 검은색 모습을 유도한다. 예를 들어, 블랙 피그먼트가 7.5%의 농도로 30 μm 두께의 코팅에 존재하는 경우, 코팅은 분광광도계를 측정했을 때 2 이상의 높은 광학 밀도, 예를 들어 4 이상을 가질 것이다.
본 명세서에서, “블랙 코팅”이라는 용어는 블랙 피그먼트를 함유하고 대략 380 내지 665nm 사이의 가시광선 방사 범위에서 분광광도계로 측정했을 때 2보다 높은 광학 밀도를 갖는 코팅을 의미한다.
본 명세서에서, “광학 기재”라는 용어는 물질 또는 높은 내부 투과율(90% 이상) 및 일반적으로 가시광선 파장에서 일반적으로 낮은 수준의 감쇠(10% 미만)를 갖는 물질의 스택을 의미한다. 본 명세서에서, 코팅이 도포되는 광학 기재는 높은 굴절률을 가지며, 특히, 광학 기재의 굴절률은 589nm의 파장에서 1.6 이상 특히, 약 1.7 내지 2.5, 일반적으로 1.75 내지 2.3 정도이다.
광학 기재는 유리와 같은 비정질(amorphous) 물질, 무기물(mineral) 결정질(crystalline) 물질과 같은 결정질 물질, 중합체 물질, 또는 예를 들어, 중합체 매트릭스에 매립된 무기물의(inorganic) 필러를 포함하는 광학 코팅을 포함할 수 있다. 광학 기재는 예를 들어 웨이퍼 물질의 형태일 수 있고 광학 기재는 단일층으로 구성될 수 있거나 다층 구조를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 광학 기재는 플린트(flint) 유리 또는 크라운(crown) 유리와 같은 광학 유리이다. 산화 아연(zinc oxide), 산화 붕소(boric oxide), 산화 바륨(barium oxide), 형석(fluorite) 또는 납(lead) 또는 이들의 조합과 같은 첨가제를 추가로 함유할 수 있다.
본 기술의 실시예는 높은 RI 가장자리-흑화 및/또는 미광 제어 물질을 제공한다.
실시예는 블랙 코팅을 달성하기 위해 유리 웨이퍼와 같은 광학 기재 상에 적용될 수 있는 제형을 추가로 제공한다.
실시예에서, 본 제형은 경화성 중합체와 같은 바인더, 특히 가교 결합기를 갖는 예비중합체를 포함하거나 또는 이로 구성되거나 또는 본질적으로 구성된다. 이는 광학 기재의 굴절률과 일치하도록 굴절률(RI)을 조정하기 위한 이산화 티타늄과 같은 나노입자 및 높은 광학 밀도를 달성하기 위한 숯 또는 카본 블랙과 같은 블랙 피그먼트와 함께 혼합된다.
따라서, 일 실시예에서, 블랙 코팅은 5 내지 100 μm 예컨대 10 내지 50 μm의 두께를 가지는 필름을 포함한다. 일 실시예에서, 블랙 코팅은 30 μm의 필름 두께에서 400 내지 665nm의 파장에서 4이상의 광학 밀도를 나타내는 필름을 포함한다.
일 실시예에서, 경화된 중합체는 폴리실록산이다. 경화된 중합체는 일반적으로 3,000 내지 200,000 g/mol 특히, 5,000 내지 100,000 g/mol의 분자량(Mw)을 나타낸다.
일 실시예에서, 나노입자는 금속 산화물 입자로부터 선택된다. 이러한 입자의 예들은 이산화 티타늄, 산화 지르코늄, 산화 하프늄, 산화 게르마늄, 산화 알루미늄 및 이들의 조합을 포함한다.
일 실시예에서, 나노입자는 1 내지 200nm 특히, 2 내지 100nm의 평균 입자 크기를 갖는다.
일 실시예에서, 나노입자 대 경화 중합체의 중량비는 95:5 내지 5:95, 특히 90:10 내지 10:90, 예를 들어 85:15 내지 60:40이다.
일 실시예에서, 블랙 피그먼트는 숯, 카본 블랙, 흑연, 합성 흑연, 카본 나노튜브, 금속 착물 염료, 금속 산화물 입자 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 블랙 피그먼트는 또한 검은색 유기 색소를 포함할 수 있다.
필름에서 블랙 피그먼트의 농도는 경화성 중합체 및 나노입자의 중량으로부터 측정된 대략 1 내지 20%이다.
블랙 피그먼트, 예를들어 카본 블랙은 일반적으로 약 10 내지 100nm의 1차 입자의 평균 입자 크기를 나타내는 반면, 응집체(agglomerates)와 같은 2차 입자는 약 1 내지 100 μm의 입자 크기를 갖는다.
일 실시예에서, 블랙 피그먼트의 평균 입자 크기는 광학 블랙 코팅의 필름 두께보다 작다.
일 실시예에서, 필름은 유리 웨이퍼 상에, 특히 유리 웨이퍼의 연마되지 않은 표면 상에 증착된다.
일 실시예에서, 필름은 589nm에서 1.6 초과, 특히 1.7 내지 2.1, 예를 들어 1.75 내지 2.3의 굴절률을 갖는 유리 웨이퍼 상에 증착된다. 일 실시예에서, 필름은 589nm에서 1.75 내지 1.98의 굴절률을 갖는다. 일 실시예에서, 필름은 589nm에서 1.99 내지 2.02의 굴절률을 갖는다.
광학 기재 상에 증착된 필름의 굴절률은 광학 기재의 굴절률에 상응하거나 동일하다. 따라서, 일 실시예에서, 589nm에서 광학 기재의 굴절률로부터 필름의 굴절률은 ± 0.4 단위(units) 이상, 특히 ± 0.1 단위 이상, 특히 ± 0.05 단위 이상 차이가 나지 않는다.
일 실시예에서, 필름은 평평한 유리 웨이퍼 상에 도포된 필름은 10:1 초과, 특히 100:1 초과의 정반사 대 확산 반사의 비율을 나타낸다.
광학 기재는 일반적으로 100 μm 내지 10000 μm 범위, 예를 들어 150 내지 1500 μm 또는 300 내지 1500 μm 범위의 두께를 갖는다.
일 실시예에서, 코팅 필름은 5 내지 100 μm의 두께를 가지며 150 내지 1500 μm 또는 300 내지 1500 μm의 두께를 갖는 광학 기재 상에 증착된다.
일 실시예에서, 광학기재와 코팅 필름 사이의 인터페이스에서의 반사는 420 내지 700nm에서 광학기재와 공기 사이의 인터페이스에서의 반사의 2% 미만이다.
일 실시예에서, 광학 기재 코팅용 조성물로서,
- 5 내지 100 중량부의 경화성 중합체:
- 5 내지 100 중량부의 나노입자; 및
- 0.1 내지 10 중량부의 블랙 피그먼트를 포함하거나, 이로 구성되거나, 또는 필수적으로 구성되는 광학 기재 코팅용 조성물이다.
조성물에서, 나노입자 및 블랙 피그먼트는 일반적으로 경화성 중합체와 혼합, 특히 균일하게 혼합된다.
상기 성분에 더하여, 조성물은 일부 실시예에서, 경화성 중합체를 적어도 부분적으로 용해시킬 수 있는 용매를 함유한다. 일반적으로, 용매는 조성물의 총 중량의 5 내지 90%, 예를 들어 조성물의 총 중량의 10 내지 80%를 구성한다.
일 실시예에서, 광학 기재 코팅용 조성물은
- 5 내지 80 중량부의 경화성 중합체;
- 10 내지 80 중량부의 나노입자;
- 1 내지 20 중량부의 블랙 피그먼트; 및 선택적으로
- 10 내지 60 중량부의 경화성 중합체를 적어도 부분적으로 용해시킬 수 있는 액체를 포함하고, 이로 구성되거나, 또는 본질적으로 이의 혼합물로 구성된다.
일 실시예에서, 경화성 중합체는 500 내지 100000 g/mol의 분자량(Mw)을 갖는다. 일반적으로, 경화성 중합체는 경화하는 동안 중합체의 가교결합을 가능하게 하는 반응기를 나타낸다.
일 실시예에서, 경화성 중합체는 실록산 중합체를 포함한다.
실록산 중합체를 제조하기 위해서, 화학식 SiR1 aR2 4-a을 갖는 제1 화합물이 제공되며, 여기서 a는 1 내지 3이고, R1은 반응성 그룹이고, R2는 알킬 그룹 또는 아릴 그룹이다. 또한, 화학식 SiR3 bR4 cR5 4-(b+c)를 갖는 제2 화합물이 제공되며, 여기서 R3는 가교 작용기이고, R4는 반응성기, R5는 알킬 또는 아릴기이고, b =1 및 c = 1 내지 (4-b)이다. 선택적인 제3 화합물이 제1 및 제2 화합물과 함께 제공되어 그것과 함께 중합될 수 있다. 또한, 선택적인 제4 화합물이 제1, 제2 및 제3 화합물과 함께 제공되어 그것과 함께 중합될 수 있다. 제3 및 제4 화합물은 화학식 SiR9 fR10 g을 가질 수 있으며, 여기서 R9는 반응기이고 f =1 내지 4이며, R10은 알킬 또는 아릴기, g = 4-f이다. 제3 및 제4 화합물이 제1 및 제2 화합물과 함께 제공되는 경우 제3 및 제4 화합물은 동일하지 않다. 제1, 제2, 제3 및 제4 화합물은 임의의 순서로 제공될 수 있고, 임의의 이들 화합물 중 올리고머 부분 중합 버전(oligomeric partially polymerized)이 상기 언급된 단량체 대신에 제공될 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 화합물과 이하에 인용된 임의의 화합물, 그러한 화합물이 복수의 아릴 또는 알킬 그룹 또는 복수의 반응성 그룹 또는 복수의 가교 작용기 등과 같은 단일 유형의 “R”그룹 중 하나 이상을 갖는 경우, 다수의 R 그룹은 각 경우에 동일하거나 상이하도록 독립적으로 선택된다. 예를 들어, 제1 화합물이 SiR1 2R2 2인 경우, 다수의 R1기는 서로 동일하거나 상이하도록 독립적으로 선택된다. 마찬가지로, 다수의 R2기는 서로 동일하거나 상이하도록 독립적으로 선택된다. 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 본 명세서에 언급된 다른 화합물에 대해서도 마찬가지이다.
촉매 또한 제공된다. 촉매는 염기 촉매, 또는 하기에 언급되는 바와 같은 다른 촉매일 수 있다. 제공된 촉매는 제1 및 제2 화합물을 함께 중합할 수 있어야 한다. 위에서 언급한 바와 같이, 화합물 및 촉매의 첨가 순서는 임의의 원하는 순서일 수 있다. 함께 제공되는 다양한 구성요소는 원하는 분자량과 점도를 갖는 실록산 중합체 물질을 생성하기 위해 중합된다. 중합 후에, 마이크로입자, 나노입자 또는 기타 원하는 입자와 같은 입자가 커플링제(coupling agents), 촉매(catalyst), 안정제(stabilizers), 접착 촉진제(adhesion promoters) 등과 같은 다른 임의의 성분과 함께 첨가된다. 조성물의 성분들의 조합은 임의의 원하는 순서로 수행될 수 있다.
더 구체적으로, 한 예에서, 실록산 중합체는 제1 및 제2 화합물을 중합함으로써 제조되며, 여기서 제1 화합물은 화학식 Ⅰ을 갖는다.
SiR1 aR2 4-a Ⅰ
여기서 a는 1 내지 3의 정수이고, R1은 반응기 및 R2는 알킬기 또는 아릴기이고, 제2 화합물은 화학식 Ⅱ를 갖는다.
SiR3 bR4 cR5 4-(b+c) Ⅱ
여기서 R3은 가교 작용기이고, R4는 반응기이고, R5는 알킬 또는 아릴기이며, b는 1 내지 2의 정수, c는 1 내지 (4-b)의 정수이다.
제1 화합물은 화합물 내 실리콘에 결합된 1 내지 3개의 알킬 또는 아릴기(R2)를 가질 수 있다. 상이한 알킬기의 조합, 상이한 아릴기의 조합 또는 알킬 및 아릴기 모두의 조합이 가능하다. 알킬기의 경우, 알킬은 바람직하게는 1 내지 18, 보다 바람직하게는 1 내지 14, 특히 바람직하게는 1 내지 12개의 탄소 원자를 함유한다. 1 내지 6개의 탄소(예를 들어, 2 내지 6개의 탄소 원자)와 같은 더 짧은 알킬기가 구상된다(envisioned). 알킬 그룹은 알파 또는 배타 위치에서 하나 또는 그 이상, 바람직하게는 2개의 C1 내지 C6 알킬 그룹과 함께 분지(branched)될 수 있다. 특히, 알킬 그룹은 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유하는 저급(lower) 알킬이며, 임의로 메틸 및 할로겐으로부터 선택되는 1내지 3개의 치환기를 갖는다(bears). 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸 및 t-부틸은 특히 바람직하다. 사이클로헥실, 아다만틸, 노르보르넨 또는 노르보르닐과 같은 고리형 알킬 그룹 또한 가능하다.
R2가 아릴 그룹인 경우, 아릴 그룹은 고리 상에 할로겐, 알킬 또는 알케닐로부터 선택되는 1 내지 5개의 치환기를 임의로 갖는 페닐, 또는 나프틸일 수 있고, 이는 고리 구조 상에 할로켄 알킬 또는 알케닐로부터 선택되는 1 내지 11개의 치환기를 임의로 가지며, 치환기는 임의로 플루오르화(per-플루오르화 또는 부분적으로 플루오르화를 포함)된다. 아릴 그룹이 다방향족(polyaromatic) 그룹인 경우, 다방향족 그룹은 예를 들어 임의로 1 내지 8개의 치환기를 갖거나 1 내지 12개의 탄소를 함유하는 알킬, 알케닐, 알키닐 또는 아릴 그룹에 의해 실리콘 원자로부터 떨어질 수 있다. 페닐과 같은 단일 고리 구조 또한 이러한 방식으로 실리콘 원자로부터 떨어져 있을 수 있다.
실록산 중합체는 중합 반응, 바람직하게는 제1 화합물과 제2 화합물 사이의 염기 촉매 중합 반응을 수행함으로써 제조된다. 아래에 제시된 선택적인 추가 화합물이 중합 반응의 일부로 포함될 수 있다.
제1 화합물은 하이드록실, 할로겐, 알콕시, 카복실, 아민 또는 아실옥실 그룹과 같은 임의의 적합한 반응성 그룹 R1을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 화합물의 반응성 그룹이 -OH 그룹인 경우, 제1 화합물의 보다 구체적인 예는 그 중에서도 디페닐실란디올, 디메틸실란디올, 다이-이소프로필실란디올, 다이-n-프로필실라디올, 다이-n-부틸실란디올, 다이-t-부틸실란디올, 다이-아이소부틸실란디올, 페닐메틸실란디올 및 다이사이클로헥실실란디올과 같은 실란디올을 포함할 수 있다.
제2 화합물은 하이드록실, 할로겐, 알콕시, 카르복실, 아민 또는 아실옥시 그룹과 같은 임의의 적합한 반응성 그룹 R4을 가질 수 있으며, 이는 제1 화합물에서 반응성 그룹과 동일하거나 상이할 수 있다. 따라서, R4는 상기 R1과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일 예에서, 반응성 그룹은 제1 또는 제2 화합물(또는 실록산 중합체를 형성하기 위한 중합 반응에 참여하는 모든 화합물 - 예를 들어, 제3 화합물 등)에서도 -H가 아니므로, 생성된 실록산 중합체는 실록산 중합체에서 Si에 직접 결합된 모든 H 그룹이 없거나, 실질적으로 없다.
그룹 R5는, 제2 화합물에 존재한다면, 제1 화합물에서 그룹 R2에 대한 것과 같은 독립적으로 알킬 또는 아릴 그룹이다. 따라서, R5는 상기 R2와 동일한 의미를 가질 수 있다. 알킬 또는 아릴 그룹 R5는 제1 화합물에서 그룹 R2와 동일하거나 상이할 수 있다.
제2 화합물의 가교 반응성 그룹 R3는 산, 염기, 라디칼 또는 열 촉매 반응에 의해 가교될 수 있는 임의의 작용 그룹일 수 있다. 이들 작용 그룹은 예를 들어 임의의 에폭사이드, 옥세탄, 알케닐, 알키닐 또는 티올 그룹일 수 있다.
에폭사이드 그룹인 경우, 산, 염기 및 열 촉매 반응을 사용하여 가교될 수 있는 3개의 고리 원자가 있는 고리형 에테르일 수 있다. 이러한 가교 그룹을 함유하는 에폭사이드의 예들은 몇 가지를 언급하자면, 글리시독시프로필 및 (3,4-에폭시사이클로헥실)에틸) 그룹이다.
옥세테인 그룹인 경우, 산, 염기 및 열 촉매 반응을 사용하여 가교될 수 있는 4개의 고리 원자가 있는 고리형 에테르일 수 있다. 이러한 옥세테인을 함유하는 실란의 예들은 몇 가지를 언급하자면, 3-(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)프로필트리에톡시실란, 3-(3-메틸-3-옥세타닐메톡시)프로필트리에톡시실란, 3-(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)프로필트리메톡시-실란 또는 3-(3-에틸-3-옥세타닐메톡시)프로필트리메톡시-실란을 포함한다.
아크릴레이트 그룹인 경우, 열에 의해 활성화될 수 있는 라디칼 개시제를 사용하여 가교될 수 있는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트일 수 있다. 이러한 아크릴레이트를 함유한 실란의 예들은 몇 가지를 언급하자면, 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트, 3-(트리메톡시실릴)-프로필아크릴레이트, 3-(트리에톡시실릴)프로필메타크릴레이트, 3-(트리에톡시실릴)프로필아크릴레이트, 3-(디메톡시메틸실릴)프로필메타크릴레이트 또는 3-(메톡시디메틸실릴)프로필메타크릴레이트이다.
알케닐 그룹인 경우, 이러한 그룹은 바람직하게는 2 내지 18, 보다 바람직하게는 2 내지 14개, 특히 바람직하게는 2 내지 12개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 에틸렌, 즉 이중 결합으로 결합된 2개이 탄소 원자 그룹은 바람직하게는 분자 내의 Si 원자와 관련된 위치2이거나 높게 위치된다. 분지된 알케닐은 바람직하게는 알파 또는 베타 위치에서, 1개 이상 바람직하게는 2개의, C1 내지 C6 알킬, 알케닐 또는 알키닐 그룹, 선택적으로 플루오르화 또는 퍼플루오르화 알킬, 알케닐 또는 알키닐 그룹으로 분지된다.
알키닐 그룹인 경우, 바람직하게는 2 내지 18, 더 바람직하게는 2 내지 14, 특히 바람직하게는 2 내지 12개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 에틸린 그룹, 즉 삼중 결합으로 결합된 2개의 탄소 원자 그룹은 바람직하게는 포지션 2 또는 더 높게 위치한다. 이는 분자 내에서 Si 또는 M 원자와 관련된다. 분지된 알키닐은 바람직하게는 알파 또는 베타 포지션에 1개 이상 바람직하게는 2개의, C1 내지 C6 알킬, 알케닐 또는 알키닐 그룹, 임의로 퍼플루오린화 알킬, 알케닐 또는 알키닐 그룹으로 분지된다.
티올 그룹인 경우, 탄소-결합 설프하이드릴 그룹을 포함하는 유기황 화합물일 수 있다. 티올 함유 실란의 예는 3-3-메르캅토프로필트리메톡시실란 및 3-3-메르캅토프로필트리에톡시실란이다.
제2 화합물에서 반응성 그룹은 알콕시 그룹일 수 있다. 알콕시 그룹의 알킬 잔기는 선형 또는 분지형일 수 있다. 바람직하게는, 알콕시 그룹은 메톡시, 에톡시, 프로폭시 및 t-부톡시 그룹과 같은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 저급 알콕시 그룹으로 구성된다. 제2 화합물의 특정 예는 그 중에서도 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(트리메톡시실릴)프로필메타크릴레이트, 3-(트리메톡시실릴)프로필아크릴레이트, (3-글리시딜옥시프로필)트리메톡시실란, 또는 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3- 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란과 같은 실란이다.
제3 및 제4 화합물은 제1 및 제2 화합물과 함께 제공되어 그것과 함께 중합될 수 있다. 제3 및 제4 화합물은 독립적으로 화학식 Ⅲ을 가질 수 있다.
SiR9 fR10 g Ⅲ
여기서,
R9은 반응성 그룹이고,
f 는 1 내지 4의 정수이며, 여기서
R10 은 알킬 또는 아릴 그룹이고
g 는 정수 4-f이다.
화학식 Ⅲ의 제3 및 제4 화합물은 제1 및 제2 화합물의 반응성 그룹과 동일하거나 상이할 수 있는 하이드록실, 할로겐, 알콕시, 카르복실, 아민 또는 아실옥시 그룹과 같은 임의의 적합한 반응성 그룹 R9을 가질 수 있다. 따라서, R9 은 상기 R1 또는 R4와 동일한 의미를 가질 수 있다. 따라서, 제3 및 제4 화합물의 반응성 그룹은 알콕시 그룹일 수 있다. 알콕시 그룹의 알킬 잔기는 선형 또는 분지형일 수 있다. 바람직하게는, 알콕시 그룹은 메톡시, 에톡시, 프로폭시 및 t-부톡시 그룹과 같은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 저급 알콕시 그룹으로 구성된다. 그룹 R10은, 제3 및 제4 화합물에 존재하는 경우, 독립적으로 제1 화합물에서 그룹 R2 및 제2 화합물에서 그룹 R5에 대해 열거된 바와 같은 알킬 또는 아릴 그룹이다. 따라서, R10은 상기 R2 또는 R5와 동일한 의미를 가질 수 있다. 알킬 또는 아릴 그룹 R10은 제1 화합물의 그룹 R2 및 제2 화합물의 그룹 R5와 동일하거나 상이할 수 있다.
제3 또는 제4 화합물의 한 예는 테트라메톡시실란이다. 다른 예는 그 중에서도, 페닐메틸디메톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 디메틸디메톡시실란실란, 비닐트리메톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 프로필에틸트리메톡시실란, 페닐메틸다이에톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 알릴트리에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 프로필에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란을 포함한다.
제3 화합물이 제1 및 제2 화합물과 함께 제공되는 경우, 제3 화합물은 제1 및 제2 화합물과 상이하다.
제4 화합물이 제1, 제2 및 제3 화합물과 함께 제공되는 경우, 제4 화합물은 제3 화합물 및 바람직하게는 제1 및 제2 화합물과 상이하다.
제1 및 제2 화합물(및 임의로 제3 및 임의로 제4 화합물)의 중합이 산 촉매를 사용하여 수행될 수 있지만, 염기 촉매가 바람직하다. 제1 화합물과 제2 화합물 사이의 염기 촉매 중합에 사용되는 염기 촉매는 임의의 적합한 염기성 화합물일 수 있다. 이들 염기성 화합물의 예들은 그 중에서도, 트리에틸아민 같은 임의의 아민 및 바륨 하이드록사이드, 바륨 하이드록사이드 모노하이드레이트, 바륨 하이드록사이드 옥타하이드레이트 같은, 임의의 바륨 하이드록사이드 이다. 다른 염기성 촉매는 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 바륨, 암모니아, 과염소산 암모늄, 수산화 소듐, 수산화 포타슘, 이미다존 또는 n-부틸아민을 포함한다. 하나의 특정 예에서 염기 촉매는 Ba(OH)2이다. 염기 촉매는 제1 및 제2 화합물에 대해 함께 0.5% 미만의 중량%로, 또는 0.1% 미만의 중량%와 같이 더 적은 양으로 제공될 수 있다.
중합은 용융상 또는 액체 매질에서 수행될 수 있다. 온도는 약 20 내지 200 ℃, 일반적으로 약 25 내지 160 ℃, 특히 40 내지 120 ℃ 범위이다. 일반적으로 중합은 대기압에서 수행되며 최대 온도는 사용된 모든 용매의 끓는점에 의해 설정된다. 중합은 refluxing 조건에서 수행될 수 있다. 다른 압력 및 온도 또한 가능하다. 제1 화합물 대 제2 화합물의 몰비는 95:5 내지 5:95, 특히 90:10 내지 10:90, 바람직하게는 80:20 내지 20:80일 수 있다. 바람직한 예에서, 제1 화합물 대 제2 화합물의 몰비(또는 제2 화합물과 중합 반응에 참여하는 다른 화합물 - 하기 참조)는 적어도 40:60 또는 심지어 45:55 또는 그 이상이다.
일 예에서, 제1 화합물은 반응성 그룹으로서 -OH그룹을 갖고 제2 화합물은 반응성 그룹으로서 알콕시 그룹을 갖는다. 바람직하게는, 첨가된 제1 화합물의 양에 대한 -OH 그룹의 총 수는 반응성 그룹의 총 수 이하, 예를 들어 제2 화합물의 알콕시 그룹, 바람직하게는 제2 화합물의 총 반응기 수 미만이다. (또는 제2 화합물과 알콕시 그룹이 첨가된 임의의 다른 화합물, 예를 들어, 본원에 언급된 바와 같이, 첨가된 테트라톡시실란 또는 중합 반응에 관여하는 다른 제3 화합물). 알콕시 그룹이 하이드록실 그룹보다 많으면, 알콕시실란이 메톡시실란인 경우 메탄올, 알콕시실란이 에톡시실란인 경우 에탄올 등과 같이 모든 또는 실질적으로 모든 -OH 그룹이 반응하여 실록산에서 제거된다. 제1 화합물의 -OH 그룹의 수와 제2 화합물의 반응성 그룹의 수(바람직하게는 -OH 그룹 이외)는 실질적으로 동일할 수 있지만, 바람직하게는 제2 화합물의 총 반응성 그룹 수가 제1 화합물의 -OH 그룹보다 10% 또는 이상, 바람직하게는 25% 또는 이상 더 많다. 일부 실시예에서, 제2 화합물 반응성 그룹의 수는 제1 화합물 -OH그룹보다 40% 또는 이상, 또는 심지어 60% 또는 이상, 75% 또는 이상, 또는 100% 또는 이상만큼 많다.
메탄올, 에탄올 또는 선택된 화합물에 따라 중합 반응의 기타 부산물은 중합 후에 제거되며, 바람직하게는 건조 챔버에서 증발된다.
실록산 중합체는 분자량(Mw)이 500 내지 100000 g/mol, 특히 중량 평균 분자량이 500 내지 5,000g/mol인 예비중합체 형태로 먼저 제공된다.
일 특정 실시예에서, 경화성 중합체는 500 내지 2500의 분자량(Mw)을 갖는 실록산 예비중합체이고, 실록산 예비중합체는 바람직하게는 특히 에폭시, 글리시딜, 비닐, 알릴, 아크릴레이트, 메타크릴레이트 및 이들의 조합으로부터 선택되는 하나 또는 여러 개의 반응성 그룹을 나타낸다.
경화 시, 분자량은 일반적으로 최대 200,000 g/mol 또는 이상이다.
일 구현예에서, 나노입자는 이산화 티타늄 및 산환 지르코늄과 같은 금속 산화물 입자로부터 선택된다.
일 구현예에서, 나노입자는 1내지 200nm, 특히 2 내지 100nm의 평균 입자 크기를 갖는다.
일 구현예에서, 나노입자는 일반적으로 응집체(aggregate)가 없다. 일 구현예에서, 나노입자는 코팅된 나노입자로 사용되고 있으며, 코팅은 입자의 응집을 방지하기 위해 사용된다.
일 구현예에서, 나노입자는 절대-건조되지 않는 분산액(dispersion)으로 제공된다.
일 구현예에서, 나노입자는 95:5 내지 5:95, 특히 90:10 내지 10:90, 예를 들어 85:15 내지 60:40의 중량비로 경화성 중합체와 혼합된다.
일 구현예에서, 블랙 피그먼트는 숯, 카본 블랙, 흑연, 금속 산화물 입자 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 블랙 피그먼트는 또한 검은색 유기 색소를 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 블랙 피그먼트는 비전도성 금속 산화물 입자의 형태로 제공된다.
일 구현예에서, 조성물은 경화성 중합체 및 나노입자의 중량으로부터 측정된 5 내지 10% 농도의 블랙 피그먼트를 포함한다.
일 구현예에서, 조성물은 비응집 블랙 피그먼트를 포함한다.
일 구현예에서, 조성물은 경화성 중합체의 경화를 달성하기 위한 열 개시제를 포함한다.
조성물은 바람직하게는 조성물의 특성을 조정할 수 있는 첨가제를 포함한다. 이러한 첨가제는 조성물의 습윤성, 접착성, 틱소트로피, 발포 특성 및 이들의 조합을 조정할 수 있는 첨가제 그룹으로부터 선택될 수 있다. 일반적으로, 첨가제의 농도는 임의의 용매를 포함하는 조성물의 총 중량의 0.01 내지 10%, 특히 약 0.1 내지 5%이다.
일 구현예에서, 조성물은 경화성 중합체를 위한 용매를 포함한다. 용매는 특히 유기 블랙 피그먼트가 사용될 때 블랙 피그먼트 또한 용해시킬 수 있도록 임의로 선택될 수 있다.
일 구현예에서, 용매는 주로 경화성 중합체를 용해하는 반면 나노입자 및 블랙 피그먼트는 액상에 용해되기 보다는 액상에 분산된다.
25 ℃ 에서 조성물의 동적 점도는 일반적으로 5 내지 500,000mPas, 예를 들어 약 100 내지 200,000mPas, 특히 10 s-1 전단 속도에서 레오미터로 측정한 1000 내지 10,000 mPas 와 같은 200 내지 100,000mPas 범위이다.
적용을 위해, 조성물의 점도는 예를 들어 조성물의 고체 함량을 조정함으로써 조정될 수 있다. 일반적으로, 고체 함량은 전체 조성물의 10 내지 100 중량%, 특히 약 30 내지 100 중량%, 예를 들어 40 내지 100 중량% 범위이다.
일 구현예에서, 조성물의 점도는 경화성 중합체에 대한 용매의 양을 조정함으로써 조정된다. 따라서, 중합체, 나노입자 및 블랙 피그먼트로 이루어진 고체의 100부에 경화성 중합체를 용해시킬 수 있는 액체 10 내지 200 중량부를 첨가함으로써 점도가 조절될 수 있다.
예를 들어, 용매는 케톤, 에테르, 알코올 및 에스터와 같은 유기 용매 그룹에서 선택된다. 구체적인 예로서 다음을 언급할 수 있다: 아세톤, 테트라하이드로퓨란(THF), 톨루엔, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 프로필렌, 글리콜, 모노메틸 에테르, 메틸-테르트-부틸에테르(MTBE), 프로필렌 글라이콜 프로필 에테르, 프로필렌 글라이콜 프로필 에테르(PnP), 프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA), 및 프로필렌글리콜모노메틸에티르PGME.
일 구현예에서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 아세테이트(약칭 “PGMEA”가 사용되고 있다.
일 구현예에서, 광학 기재 코팅용 조성물은, 특히 상기 논의된 구현예들 중 하나 또는 여러 개에 따라,
- 용매 상에 경화성 중합체를 제공하는 단계;
- 용매상 나노입자 내의 경화성 중합체에 첨가하여 혼합물을 제공하는 단계; 및
- 이렇게 얻어진 혼합물에 블랙 피그먼트를 첨가하는 단계에 의해 제공된다.
또 다른 구현예에서, 경화성 중합체는 본질적으로 용매가 없는 상태로 중합체용 용매에 분산된 나노입자와 혼합된다.
일 구현예에서, 조성물의 제조 동안 블랙 피그먼트의 응집이 방지된다.
일 구현예에서, 블랙 피그먼트는 다른 성분에 의해 형성된 혼합물에 첨가되어 개질된 혼합물을 형성한 다음, 블랙 피그먼트를 분산시키거나 용해시키기 위해 밀링 처리한다.
조성물은 다수의 도포 방법에 의해 표면에 도포될 수 있다.
일 구현예에서, 적용 방법은 비접촉 또는 접촉 방법으로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 특히 디스펜싱, 분무, 슬릿-코팅, 스핀-코팅, 닥터 블레이드 코팅, 커튼 코팅, 비접촉 또는 접촉 페인팅 및 프린팅, 예를 들어 플렉소 또는 스크린 프린팅의 그룹으로부터 선택된다.
일 구현예에서, 조성물은 고굴절률 물질의 고굴절률 가장자리 흑화를 위해 사용된다. 일반적으로, 고굴절률 물질은 유리 기재, 특히 조성물이 코팅되는 연마되지 않은 거친 표면을 갖는 유리 기재를 포함한다.
다음의 비제한적인 예는 일부 실시예를 설명한다.
예시
실록산 중합체의 합성:
교반 막대 및 환류 응축기가 있는 A 500mL 둥근 바닥 플라스크에 디페닐실란디올(60 g, 45 mol%), 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸]트리메톡시실란(55.67 g, 36.7 mol%) 및 테트라메톡시실란(17.20 g, 18.3 mol%)으로 채워진다. 플라스크는 질소 분위기 하에서 80 ℃ 20으로 가열되고 1mL의 메탄올에 용해된 수산화바륨 일수화물 0.08g이 실란 혼합물에 한 방울씩 첨가되었다. 디페닐실란디올이 알콕시실란과 반응하는 동안 실란 혼합물은 80 에서 30분 동안 교반되었다. 30분 후, 형성된 메탄올을 진공 하에서 증발시켰다. 실록산 중합체는 1000mPas의 점도, 1200의 Mw 를 가졌다.
조성물의 형성:
PGMEA에서 나노입자 용액(TiO2, 평균 입자 크기 87nm)과 실록산 중합체를 혼합하여 중합체와 나노입자 사이의 미리 결정된 비율을 달성했다. 경화 촉매 (CXC-1612) 및 검은색 흡수 색소(Orasol black X55)가 첨가되고 제형(formulation)은 완전히 혼합되었다. 마지막으로, 조성물은 3개-롤-밀을 사용하여 밀링되어 균일한 혼합물을 얻는다.
4가지 다른 제형들이 만들어졌으며(제형 1 내지 4) 조성이 표 1에 언급되어 있다.
검은색 흡수 색소를 첨가하기 전에 제형으로부터 제형의 굴절률이 측정되었다.
실록산 중합체 및 나노입자 용액 샘플을 실리콘 웨이퍼에 스핀 코팅하고 130 ℃ 에서 15분 동안 경화시켰다. 굴절률은 엘립소미터(Woollam alpha-SE)로 589nm의 파장에서 측정되었다.
구성 요소 제형 1 제형 2 제형 3 제형 4
실록산 중합체 58.8 % 29.4 % 19.1 % 11.8 %
TiO 2 나노입자 0.0 % 29.4 % 39.7 % 47.1 %
Orasol Black X55 4.8 % 4.8 % 4.8 % 4.8 %
용액 (PGMEA) 36.3 % 36.3 % 36.3 % 36.3 %
촉매 (CXC-1612) 0.1 % 0.1 % 0.1 % 0.1 %
Analyzed RIat 589 nm 1.55 1.71 1.80 1.89
적용 예:
특성들을 설명하기 위해, 닥터 블레이딩(doctor blading)에 의해 제형은 높은 RI 유리 기재(589nm에서 RI 1.9)에 얇은 30 μm 층으로 적용되었다. 박막으로 도포한 후, 필름을 상승된 온도에서, 이 예에서는 130 ℃에서 15분 동안 경화시켰다. 제형을 경화하면 공기 표면에 반사되는 매끄러운 검은색 표면이 생긴다. 경화 후, 제형 1,2,3 및 4의 두께는 ca. 30 μm 이다.
고굴절률 유리 웨이퍼 상에 침착된 제형의 광학 밀도는 퍼킨-엘머 람다 25 분광광도계를 사용하여 수직입사(normal incidence)에서 측정되었다. 생성된 광학 밀도 스펙트럼의 예는 26 μm 두께의 제형 4에 대한 도 1에 도시되어 있다. 다른 구성에 대해서도 유사한 스펙트럼이 측정된다.
스펙트럼은 30 μm 두께의 제형이 400 내지 665nm 파장 범위 내에서 4 이상의 광학 밀도를 가지는 것을 설명한다. 분광광도계의 측정 정확도의 상한은 4.5 이며, 5 이상의 모든 데이터는 5로 제한되어 대부분의 영역에서 필름의 광학 밀도가 4.5보다 높다는 것을 나타낸다.
가장자리-흑화 물질로서의 제형의 기능은 고굴절률 유리와 제형 1 내지 4 사이의 인터페이스로부터 반사율을 측정하여 표시된다. 반사율은 정반사와 전반사를 측정할 수 있는 Konica Minolta CM-3600A 분광광도계를 사용하여 측정되었다. 빛의 입사 각은 8°이다. 코팅되지 않은 유리 면이 광선을 향하도록 샘플은 장비에 배치되었다. 유리-코팅 인터페이스의 반사율 측정은 공기-유리 인터페이스로부터의 반사율 없이는 불가능하며, 이는 이 반사가 다음과 같은 반사율 데이터로부터 보정되는 이유이다.
먼저, 깨끗한 기재의 반사율을 측정한다. 깨끗한 기재는 반사율
Figure pct00001
이 있는 두 개의 동일한 표면을 가지고, 결과적으로 측정된 정반사율은 다음과 같이 반사율의 결과로 근사될 수 있다.
Figure pct00002
단일 인터페이스 반사율은 측정된 기재 데이터로부터 이전 방정식으로 계산된다.
공기-유리 인터페이스의 반사율
Figure pct00003
및 유리-코팅 인터페이스
Figure pct00004
의 반사율을 사용하여 샘플 코팅의 반사율은 다음과 같이 근사화 될 수 있다.
Figure pct00005
.
Figure pct00006
.
유리-코팅 인터페이스의 계산된 반사율 값
Figure pct00007
는 도 2에 도시되었다. 코팅되지 않은 유리의 기준 값은 반사율
Figure pct00008
이다.
결과는 굴절률의 실수 부분을 기재에 일치시키면 반사율이 크게 감소함을 보여준다. 이것은 가장자리-흑화에서 물질의 기능을 설명한다.

Claims (31)

  1. 블랙 코팅(black coating)으로서,
    나노입자 및 블랙 피그먼트(pigment)가 혼합된 경화(cured) 중합체에 의해 형성된 필름(film)을 포함하고,
    상기 필름은 1.6보다 큰 굴절률(refractive index)을 갖는,
    블랙 코팅.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필름의 두께가 1 내지 200 μm인,
    블랙 코팅.
  3. 제1항 또는 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름은 필름 두께 30μm 에서 400 내지 665 nm의 파장(wavelengths)에서 4보다 큰 광학 밀도(optical density)를 갖는,
    블랙 코팅.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름은 1.75보다 큰 굴절률을 갖는,
    블랙 코팅.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나노입자는 이산화티타늄(titanium dioxide), 이산화지르코늄(zirconium dioxide), 이산화하프늄(hafnium dioxide), 산화알루미늄(aluminium oxide), 이산화게르마늄(germanium dioxide) 및 이들의 조합과 같은 금속 산화물 입자(metal oxide particles)로부터 선택되고,
    1 내지 200μm 특히, 2 내지 100nm의 Z-평균 입자 직경(Z-average particle diameter)을 갖는,
    블랙 코팅.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나노입자 대 경화 중합체의 중량비(weight ratio)가 99:1 내지 1:99, 특히 90:10 내지 10:90, 예를 들어 85:15 내지 60:40인,
    블랙 코팅.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블랙 피그먼트블랙 피그먼트는 숯(soot), 카본 블랙(carbon black), 탄소 나노튜브(carbon nanotubes), 흑연(graphite), 유기 색소(organic pigments), 금속 복합 염료(metal complex dyes) 및 금속 산화물 입자 및 이들의 조합으로부터 선택되는,
    블랙 코팅.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름은 광학 기재(optical substrate)상에 있고 상기 필름의 굴절률이 상기 광학 기재의 굴절률과 동일하고, 특히 상기 광학 기재의 굴절률로부터 상기 필름의 굴절률이 ± 0.4 단위(units) 이상, 특히 ± 0.1 단위 이상, 특히 ± 0.05 단위 이상 차이가 나지 않으며, 상기 굴절률은 589nm에서 측정되는,
    블랙 코팅.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름은 1.6 이상, 특히 1.7 이상, 특히 1.75 내지 2.3의 굴절률을 갖는 광학 기재 또는 광학 기재 스택(stack) 상에 침착되는(deposited),
    블랙 코팅.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    400 내지 665nm에서 상기 광학 기재와 코팅 필름 사이 인터페이스(interface)에서의 반사율(reflection)이 상기 광학 기재와 공기 사이의 인터페이스에서의 반사율의 10% 보다 미만인,
    블랙 코팅.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경화 중합체가 실록산 중합체(siloxane polymer)인,
    블랙 코팅.
  12. 광학 기재 코팅용 조성물(composition for coating of optical substrates)로서,
    - 5 내지 100 중량부의 경화성 중합체;
    - 5 내지 100 중량부의 나노입자; 및
    - 0.1 내지 20 중량부의 블랙 피그먼트블랙 피그먼트;를 포함하고,
    상기 나노입자 및 블랙 피그먼트블랙 피그먼트는 상기 경화성 중합체와 혼합되는,
    조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 경화성 중합체는 500 내지 100000 g/mol의 분자량(Mw)을 갖고 에폭시(epoxy), 글리시딜(glycidyl), 비닐(vinyl), 알릴(allyl), 아크릴레이트(acrylate), 하이드라이드(hydride), 티올(thiol), 메타크릴레이트(methacrylate) 및 이들의 조합으로부터 선택되는 하나 또는 여러 개의 반응기(reactive groups)를 나타내는(exhibiting) 실록산 프리폴리머(prepolymer)로부터 선택되는,
    조성물.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 나노입자는 이산화티타늄(titanium dioxide), 이산화지르코늄(zirconium dioxide), 이산화하프늄(hafnium dioxide), 산화알루미늄(aluminium oxide), 이산화게르마늄(germanium dioxide) 및 이들의 조합과 같은 금속 산화 입자로부터 선택되고
    1 내지 200nm, 특히 2 내지 100nm의 Z 평균 입자 직경을 갖는,
    조성물.
  15. 제12항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 나노입자 대 경화성 중합체의 중량비는 99:1 내지 1:99, 특히 90:10 내지 10:90, 예를 들어 85:15 내지 60:40인,
    조성물.
  16. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    용매를 제외한 조성물의 총 중량으로부터 계산된 1 내지 20% 농도의 블랙 피그먼트블랙 피그먼트를 포함하는,
    조성물.
  17. 제12항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물의 점도(viscosity)를 변형하기 위한 용매를 포함하고,
    상기 용매는 또한 선택적으로(optionally) 상기 블랙 피그먼트블랙 피그먼트를 용해시킬 수 있는,
    조성물.
  18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    조성물의 고체 함량(solids content)은, 중량으로 20 내지 100%, 특히 중량으로 40 내지 100%이고, 나머지는 용매를 포함하는,
    조성물.
  19. 제12항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    경화성 중합체의 경화를 달성(achieving)하기 위한 경화 촉매(catalyst)를 바람직하게는 조성물 총 중량의 0.01 내지 5% 포함하는,
    조성물.
  20. 제12항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    습윤(Wetting), 접착(adhesion), 틱소트로피(thixotrophy), 포밍(foaming) 및 이들의 조합의 그룹으로부터 선택되는 조성물의 특성을 조정(adjusting)할 수 있는 첨가제(additives)를 포함하는,
    조성물.
  21. 제12항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    25℃에서 10 s-1 전단속도(shear rate)에서 레오미터(rheometer)를 사용하였을 때, 5mPas 내지 1,000,000mPas, 예를 들어 100 내지 50,000mPas의 점성률(dynamic viscosity)을 갖는,
    조성물.
  22. 제12항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 10 내지 60 중량부의 경화성 중합체;
    - 20 내지 50 중량부의 나노입자;
    - 1 내지 20 중량부의 블랙 피그먼트블랙 피그먼트; 및 선택적으로
    - 경화성 중합체를 적어도 부분적으로 용해할 수 있는 10 내지 40 중량부의 용매를 포함하는,
    조성물.
  23. 특히 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 광학 기재 코팅용 조성물의 제조 방법으로서,
    - 용매 상에 경화성 중합체를 제공하는 단계;
    - 혼합물을 제공하기 위해 용매상 나노입자에 경화성 중합체를 첨가하는 단계;
    - 혼합물에 첨가하여 블랙 피그먼트를 얻는 단계;를 포함하는,
    방법.
  24. 제23항에 있어서,
    경화성 중합체는 본질적으로 용매가 없는 상태로 중합체용 용매에 분산된 나노입자와 혼합되는,
    방법.
  25. 제23항 또는 제24항에 있어서,
    상기 조성물의 제조 동안 조성물의 다른 성분에 의해 형성된 혼합물에 블랙 피그먼트를 첨가함으로써 상기 블랙 피그먼트의 응집(aggregation)이 방지되어 변형된 혼합물을 형성하고, 이는 그 다음 상기 블랙 피그먼트를 분산시키거나 용해시키기 위해 밀링(miling)의 대상이 되는,
    방법.
  26. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 블랙 코팅을 포함하는,
    광학 기재.
  27. 제26항에 있어서,
    시트로서, 상기 시트를 정의하는 가장자리를 갖는 시트를 포함하고,
    상기 블랙 코팅은 적어도 상기 시트의 상기 가장자리에 인접한 영역을 덮는,
    광학 기재.
  28. 제26항 또는 제27항에 있어서,
    폭, 길이 및 면적을 갖는 시트를 포함하고, 여기서 상기 블랙 코팅이 상기 시트의 총면적의 50% 이하, 특히 25% 이하를 덮는,
    광학 기재.
  29. 제26항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블랙 코팅은 상기 시트의 가장자리에 인접한 기재의 총면적의 5 내지 20%를 덮는 상기 시트의 길이 및 폭을 따라 연장되는 일체형 층(integral layer)을 포함하는,
    광학 기재.
  30. 제12항 내지 제22항 중 어느 한 항에 따른 조성물의, 고굴절률 가장자리-흑화(edge-blackening) 또는 고굴절률 물질의 미광(stray light) 제어를 위한,
    용도.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 고굴절률 물질이 광학 기재, 특히 상기 조성물이 코팅된 유리 기재를 포함하는,
    용도.
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