KR20230130384A - 광학 필름, 및 전자 기기 - Google Patents

광학 필름, 및 전자 기기 Download PDF

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KR20230130384A
KR20230130384A KR1020220027488A KR20220027488A KR20230130384A KR 20230130384 A KR20230130384 A KR 20230130384A KR 1020220027488 A KR1020220027488 A KR 1020220027488A KR 20220027488 A KR20220027488 A KR 20220027488A KR 20230130384 A KR20230130384 A KR 20230130384A
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이한나
정순화
이연희
이인규
홍철석
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 750 nm 이상 1500 nm 이하 파장의 근적외선에 대한 광흡수 성능이 우수하며, 내광성 및 내습성이 우수하여 가혹 조건에 노출되더라도 우수한 광 흡수 성능을 구현할 수 있는 코팅층 형성용 조성물, 광학 필름, 및 전자 기기에 관한 것이다.

Description

광학 필름, 및 전자 기기 {OPTICAL FILM AND ECTRONIC DEVICE　USING THE SAME}
본 발명은 광학 필름, 및 전자 기기에 관한 것이다.
가상현실(Virtual Reality, VR)은 컴퓨터 등을 사용한 인공적인 기술로 만들어낸 실제와 유사하지만 실제가 아닌 어떤 특정한 환경이나 상황 혹은 그 기술 자체를 말한다.
또한, 증강현실(Augmented Reality,　AR)은 실제 환경에 가상 사물이나 정보를 합성하여 원래의 환경에 존재하는 사물처럼 보이도록 하는 기술을 말한다.
혼합현실 (Mixed Reality, MR) 혹은 혼성현실 (Hybrid reality)은 가상 세계와 현실 세계를 합쳐서 새로운 환경이나 새로운 정보를 만들어 내는 것을 말한다. 특히, 실시간으로 현실과 가상에 존재하는 것 사이에서 실시간으로 상호작용할 수 있는 것을 말할 때 혼합현실이라 한다.
이 때, 만들어진 가상의 환경이나 상황 등은 사용자의 오감을 자극하며 실제와 유사한 공간적, 시간적 체험을 하게 함으로써 현실과 상상의 경계를 자유롭게 드나들게 한다. 또한 사용자는 이러한 환경에 단순히 몰입할 뿐만 아니라 실재하는 디바이스를 이용해 조작이나 명령을 가하는 등 이러한 환경 속에 구현된 것들과 상호작용이 가능하다.
즉, 현실 세계를 바탕으로 사용자가 가상의 물체와 상호작용하여 향상된 현실감을 느낄 수 있으며, 자신이 위치해 있는 실제 환경을 인식함과 동시에 실제 영상 위에 표현된 가상의 정보 또한 인식할 수 있다.
이러한 기술분야에서는, 사용자가 주시하는 실제 세계에 가상 현실의 이미지를 매칭하기 위하여, 동공 인식 센서가 사용되고 있다.
트래킹의 방법 중 하나인 광학 방식은 미리 측정된 위치에 적외선 LED를 부착하여 카메라로 검출하는 방식으로, 사진을 찍을 때 동공이 빛을 반사하여 생기는 적목 현상과 같이 적외선 LED가 감지한 동공을 카메라로 촬영하여 설계된 알고리즘을 통해 중심 시각을 좌표로 나타낸다. 따라서, 동공을 감지하는 적외선 LED 를 제외한 외부 적외선 영역을 효과적으로 차단함에 따라 증강 현실 실행에 있어서의 오차를 최소화할 수 있다.
이에, 증강현실(Augmented Reality,　AR)에 적용하여 동공 인식 센서의 오차를 최소화하기 위하여, 외부로부터 유입된 근적외선을 효과적으로 차단하는 광학 필름에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 750 nm 이상 1500 nm 이하 파장의 근적외선에 대한 광흡수 성능이 우수하며, 내광성 및 내습성이 우수하여 가혹 조건에 노출되더라도 우수한 광 흡수 성능을 구현할 수 있는 광학 필름, 및 전자 기기를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서에서는 기재; 및 상기 기재 상에 형성된 코팅층;을 포함하고, 상기 기재의 다른 일면에 형성된 금속 산화물층을 포함하고, 상기 코팅층은 비닐시안 화합물-방향족 화합물 공중합체 및 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료를 포함하고, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 중량 평균 분자량이 10,000 g/mol 이상 200,000 g/mol 이하이고, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위를 10 중량부 이상 50 중량부 이하로 포함하는, 광학 필름을 제공한다.
또한, 본 명세서에서는 상기 광학 필름을 포함하는, 전자 기기를 제공한다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 광학 필름, 및 전자 기기에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에서, 「고온」이란 60 ℃ 이상의 온도를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 고온은 65 ℃ 이상, 70 ℃ 이상, 75 ℃ 이상, 80 ℃ 이상, 85 ℃ 이상 또는 90 ℃ 이상의 온도를 의미할 수 있고, 그 상한은 특별히 제한되지 않으나 예를 들어 110 ℃ 이하, 105 ℃ 이하, 100 ℃ 이하, 95 ℃ 이하, 90 ℃ 이하, 85 ℃ 이하 또는 80 ℃ 이하일 수 있다. 물질, 물건 또는 각 구성의 특징에 온도가 영향을 주는 경우, 특별히 달리 온도를 언급하지 않는 이상, 상기 특징이 측정 또는 설명되는 온도 조건은 상온(예: 특별히 감온 또는 가온이 이루어지지 않은 온도로서, 약 15 내지 30 ℃ 범위)을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, 「고습」이란 80 % 이상의 상대 습도를 의미할 수 있다. 예를 들어, 고습 조건이란 85 % 이상 90 % 이상 또는 95 % 이상의 상대습도를 만족하는 조건을 의미할 수 있다. 물질, 물건 또는 각 구성의 특징에 습도가 영향을 주는 경우, 특별히 달리 언급하지 않는 이상, 상기 특징이 측정 또는 설명되는 습도 조건은 상기 고습 조건 보다 상대습도가 낮은 경우로서, 예를 들어 15 이상 80 % 미만 범위의 상대습도 조건일 수 있고, 구체적으로는 그 하한이 20 % 이상, 25 % 이상, 30 % 이상, 35 % 이상, 40 % 이상이고, 그 상한이 75 % 이하, 70 % 이하, 65 % 이하 또는 60 % 이하인 상대습도 조건을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서에서 고온/고습 조건이란, 상기 설명된 고온 조건과 고습 조건 중 어느 하나 이상을 만족하는 환경 조건을 의미할 수 있다.
본 명세서에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.
본 명세서에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 "포함"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에서, 중량 평균 분자량은 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(단위: g/mol)을 의미한다. 상기 GPC법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량을 측정하는 과정에서는, 통상적으로 알려진 분석 장치와 시차 굴절 검출기(Refractive Index Detector) 등의 검출기 및 분석용 컬럼을 사용할 수 있으며, 통상적으로 적용되는 온도 조건, 용매, flow rate를 적용할 수 있다. 상기 측정 조건의 구체적인 예로, 25 ℃ 온도, 테트라하이드로퓨란 용매(THF) 및 1 mL/min의 flow rate를 들 수 있다.
발명의 일 구현예에 따르면, 기재; 및 상기 기재 상에 형성된 코팅층;을 포함하고, 상기 기재의 다른 일면에 형성된 금속 산화물층을 포함하고, 상기 코팅층은 비닐시안 화합물-방향족 화합물 공중합체 및 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료를 포함하고, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 중량 평균 분자량이 10,000 g/mol 이상 200,000 g/mol 이하이고, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위를 10 중량부 이상 50 중량부 이하로 포함하는, 광학 필름이 제공될 수 있다. 즉, 상기 구현예의 광학 필름은 도 1에 나타난 바와 같이, 금속 산화물층, 기재, 및 코팅층이 순서대로 적층된 적층 구조를 포함할 수 있다.
최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료는 광에 대한 안정성이 취약하여, 종래 이를 포함하는 광학 필름의 경우 내광성이 저하되어 염료의 광흡수 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명자들은 가혹 조건에서 사용되는 경우에도 내광성 및 내습성이 우수하고, 750 nm 이상 1500 nm 이하의 파장 영역에 대한 우수한 광 흡수성을 구현할 수 있는 광학 필름에 관한 연구를 진행하여, 상기 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료를 상기 비닐시안 화합물-방향족 화합물 공중합체와 함께 포함하는 경우, 상기 비닐시안 화합물-방향족 화합물 공중합체의 열과 광에 대한 산화 안정성이 우수하여 염료의 안정성에 영향을 미치는 반응종의 생성이 적어 염료의 안정성을 향상됨에 따라, 최종 제조된 광학 필름이 가혹 조건에서 사용되는 경우에도 내광성이 우수하고, 750 nm 이상 1500 nm 이하의 파장 영역에 대한 우수한 광 흡수성을 구현할 수 있다는 점을 확인하고 발명을 완성하였다.
상기 일 구현예의 광학 필름에서, 상기 코팅층은 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 포함할 수 있다.
비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 포함하는 경우 아크릴레이트, 에폭시 수지 등의 UV 경화형 고분자 수지 또는 우레탄, 에폭시 수지 등의 열 경화형 수지를 포함하는 경우와 비교하여, 우수한 내광성을 구현할 수 있다.
구체적으로, UV 경화형 고분자 수지 또는 열 경화형 수지는 내광성이 취약하여, 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료와 함께 사용하는 경우 염료의 광흡수 성능이 저하될 수 있다.
상기 구현예의 코팅층 형성용 조성물은 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 포함함에 따라 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 우수한 열과 광에 대한 산화 안정성에 따라 우수한 내광성 및 내습성을 구현할 수 있으며, 이에 따라 가혹 조건에서도 염료의 우수한 광흡수 성능이 구현될 수 있다.
상기 일 구현예에서 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 중량 평균 분자량이 10,000 g/mol 이상 200,000 g/mol 이하일 수 있다.
상기 「공중합체」는, 특별히 달리 언급하지 않는 이상 랜덤공중합체, 블록공중합체, 그라프트 공중합체를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 중량 평균 분자량이 10,000 g/mol 이상, 50,000 g/mol 이상, 80,000 g/mol 이상, 100,000 g/mol 이상, 또는 200,000 g/mol 이하, 150,000 g/mol 이하, 120,000 g/mol 이하, 또는 10,000 g/mol 이상 200,000 g/mol 이하, 10,000 g/mol 이상 150,000 g/mol 이하, 10,000 g/mol 이상 120,000 g/mol 이하, 50,000 g/mol 이상 200,000 g/mol 이하, 50,000 g/mol 이상 150,000 g/mol 이하, 50,000 g/mol 이상 120,000 g/mol 이하, 80,000 g/mol 이상 200,000 g/mol 이하, 80,000 g/mol 이상 150,000 g/mol 이하, 80,000 g/mol 이상 120,000 g/mol 이하, 100,000 g/mol 이상 200,000 g/mol 이하, 100,000 g/mol 이상 150,000 g/mol 이하, 100,000 g/mol 이상 120,000 g/mol 이하일 수 있다.
상기 일 구현예에서 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 중량 평균 분자량이 10,000 g/mol 이상 200,000 g/mol 이하임에 따라 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 포함하는 코팅액 형성 시 유동적 특성, 레벨링 및 젖음 특성이 우수하여 균일한 코팅 도막을 형성할 수 있다.
상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 중량 평균 분자량이 200,000 g/mol 초과인 경우 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체을 포함하는 코팅액의 점도가 높아져 균일한 도막을 형성하기 어렵고, 중량 평균 분자량이 10,000 g/mol 미만인 경우 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 내열 안정성이 감소하여 내광 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 일 구현예에서, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위를 10 중량부 이상 50 중량부 이하로 포함할 수 있다.
상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 비닐시안 화합물 및 방향족 비닐 화합물을 단량체로 포함하는 공중합체일 수 있으며, 상기 비닐시안 화합물 및 방향족 비닐 화합물 외에 추가적인 단량체를 더 포함할 수도 있다.
상기 공중합체는 랜덤공중합체, 블록공중합체, 그라프트 공중합체를 포함할 수 있다.
상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 제조시 사용되는 단량체 간의 중량비를 조절함에 따라, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 에 포함되는 비닐시안 화합물 유래 반복단위의 함량을 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위를 10 중량부 이상, 15 중량부 이상, 17 중량부 이상, 50 중량부 이하, 40 중량부 이하, 30 중량부 이하, 또는 10 중량부 이상 50 중량부 이하, 10 중량부 이상 40 중량부 이하, 10 중량부 이상 30 중량부 이하, 15 중량부 이상 50 중량부 이하, 15 중량부 이상 40 중량부 이하, 15 중량부 이상 30 중량부 이하, 17 중량부 이상 50 중량부 이하, 17 중량부 이상 40 중량부 이하, 17 중량부 이상 30 중량부 이하로 포함할 수 있다.
즉, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 제조시 사용되는 단량체 전체 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물이 10 중량부 이상, 15 중량부 이상, 17 중량부 이상, 50 중량부 이하, 40 중량부 이하, 30 중량부 이하, 또는 10 중량부 이상 50 중량부 이하, 10 중량부 이상 40 중량부 이하, 10 중량부 이상 30 중량부 이하, 15 중량부 이상 50 중량부 이하, 15 중량부 이상 40 중량부 이하, 15 중량부 이상 30 중량부 이하, 17 중량부 이상 50 중량부 이하, 17 중량부 이상 40 중량부 이하, 17 중량부 이상 30 중량부 이하로 포함될 수 있다.
상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체가 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위를 10 중량부 이상 50 중량부 이하로 포함함에 따라 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 우수한 빛에 대한 안정성 및 기체 투과도에 의해 최종 제조되는 광학 필름이 우수한 내광 안정성을 구현할 수 있다.
상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체가 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위를 10 중량부 미만으로 포함하는 경우 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 빛에 대한 안정성 및 기체 투과도가 낮아져 최종 제조되는 광학 필름의 내광 안정성이 저하될 수 있으며, 50 중량부 초과로 포함하는 경우 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 열에 의한 안정성이 저하되어 최종 제조되는 광학 필름의 내광 혹은 내열 안정성이 저하될 수 있다.
한편, 상기 일 구현예에서, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 상기 방향족 비닐 화합물 유래 반복단위를 50 중량부 이상 90 중량부 이하로 포함할 수 있다.
상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 제조시 사용되는 단량체 간의 중량비를 조절함에 따라, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 에 포함되는 방향족 비닐 화합물 유래 반복단위의 함량을 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 상기 방향족 비닐 화합물 유래 반복단위를 50 중량부 이상, 60 중량부 이상, 70 중량부 이상, 90 중량부 이하, 85 중량부 이하, 83 중량부 이하, 또는 50 중량부 이상 90 중량부 이하, 50 중량부 이상 85 중량부 이하, 50 중량부 이상 83 중량부 이하, 60 중량부 이상 90 중량부 이하, 60 중량부 이상 85 중량부 이하, 60 중량부 이상 83 중량부 이하, 70 중량부 이상 90 중량부 이하, 70 중량부 이상 85 중량부 이하, 70 중량부 이상 83 중량부 이하로 포함할 수 있다.
즉, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 제조시 사용되는 단량체 전체 100 중량부에 대하여 상기 방향족 비닐 화합물이 50 중량부 이상, 60 중량부 이상, 70 중량부 이상, 90 중량부 이하, 85 중량부 이하, 83 중량부 이하, 또는 50 중량부 이상 90 중량부 이하, 50 중량부 이상 85 중량부 이하, 50 중량부 이상 83 중량부 이하, 60 중량부 이상 90 중량부 이하, 60 중량부 이상 85 중량부 이하, 60 중량부 이상 83 중량부 이하, 70 중량부 이상 90 중량부 이하, 70 중량부 이상 85 중량부 이하, 70 중량부 이상 83 중량부 이하로 포함될 수 있다.
상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체가 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 상기 방향족 비닐 화합물 유래 반복단위를 50 중량부 이상 90 중량부 이하로 포함함에 따라 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 우수한 열적 안정성 및 기계적 특성에 의해 내열 안정성이 우수하고 내찰상성이 양호한 광학 필름을 형성할 수 있다.
상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체가 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 상기 방향족 비닐 화합물 유래 반복단위를 50 중량부 미만으로 포함하는 경우 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 열에 의한 안정성이 저하됨에 따라 최종 제조되는 광학 필름의 내광 혹은 내열 안정성이 저하될 수 있으며, 90 중량부 초과로 포함하는 경우 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 빛에 대한 안정성 및 기체 투과도가 저하됨에 따라 최종 제조되는 광학 필름의 내광 안정성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위 100 중량부에 대하여 상기 방향족 비닐 화합물 유래 반복단위를 110 중량부 이상 500 중량부 이하로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위 100 중량부에 대하여 상기 방향족 비닐 화합물 유래 반복단위를 110 중량부 이상, 150 중량부 이상, 200 중량부 이상, 500 중량부 이하, 450 중량부 이하, 110 중량부 이상 500 중량부 이하, 150 중량부 이상 500 중량부 이하, 200 중량부 이상 500 중량부 이하, 110 중량부 이상 450 중량부 이하, 150 중량부 이상 450 중량부 이하, 200 중량부 이상 450 중량부 이하로 포함할 수 있다.
상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체가 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위 100 중량부에 대하여 상기 방향족 비닐 화합물 유래 반복단위를 110 중량부 이상 500 중량부 이하로 포함함에 따라 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 우수한 열적 안정성 및 기계적 특성에 의해 내열 안정성이 우수하고 내찰상성이 양호한 광학 필름을 형성할 수 있다.
상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체가 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위 100 중량부에 대하여 상기 방향족 비닐 화합물 유래 반복단위를 110 중량부 미만으로 포함하는 경우 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 열에 의한 안정성이 저하됨에 따라 최종 제조되는 광학 필름의 내광 혹은 내열 안정성이 저하될 수 있으며, 500 중량부 초과로 포함하는 경우 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체의 빛에 대한 안정성 및 기체 투과도가 저하됨에 따라 최종 제조되는 광학 필름의 내광 안정성이 저하될 수 있다.
상기 비닐시안 화합물은 크게 제한되지 않으나, 예를 들어 아크릴로니트릴, 메타니트롤로니트릴, 에틸아크릴로니트릴 및 이소프로필아크릴로니트릴로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 비닐시안 화합물은 아크릴로니트릴을 포함할 수 있다.
또한, 상기　방향족　비닐 화합물은 크게 제한되지 않으나, 예를 들어 스티렌, α-메틸스티렌, m-메틸스티렌, p-메틸스티렌 및 p-tert-부틸스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 방향족　비닐 화합물은 스티렌 또는 α-메틸스티렌을 포함할 수 있다.
한편, 상기 일 구현예의 광학 필름에서, 상기 코팅층은 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 외의 고분자 수지를 더 포함할 수 있다.
상기 코팅층은, 코팅층에 포함되는 전체 고분자 수지 총 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 90 중량부 이상으로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 코팅층은, 코팅층에 포함되는 전체 고분자 수지 총 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 90 중량부 이상, 95 중량부 이상, 99 중량부 이상, 99.9 중량부 이상, 100 중량부 이하, 또는 90 중량부 이상100 중량부 이하, 95 중량부 이상100 중량부 이하, 99 중량부 이상100 중량부 이하, 99.9 중량부 이상100 중량부 이하로 포함할 수 있다. 예를 들면, 코팅층은 고분자 수지로 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 만을 포함할 수 있다.
상기 코팅층은, 코팅층에 포함되는 전체 고분자 수지 총 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 90 중량부 이상으로 포함함에 따라 우수한 내광성 및 내습성을 구현할 수 있으며, 이에 따라 가혹 조건에서도 염료의 안정성에 영향을 미치는 반응종이 생성되지 않아, 우수한 광흡수 성능이 구현될 수 있다.
상기 코팅층은, 코팅층에 포함되는 전체 고분자 수지 총 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 90 중량부 미만으로 포함하는 경우 염료의 광흡수 성능이 저하되어, 최종 제조되는 광학 필름이 내습성 및 내광성이 열등하여 가혹 조건에서 열등한 광흡수 성능을 가질 수 있다.
상기 일 구현예에서, 상기 코팅층은 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료를 포함할 수 있다.
상기 코팅층이 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료를 포함함에 따라, 750 nm 이상 1500 nm 이하 파장 영역의 근적외선에 대한 광흡수율이 우수하여, 증강현실(Augmented Reality,　AR) 등에 적용하기에 적합한 광학 필름이 제공될 수 있다.
상기 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료의 종류는 특별히 제한되지 않고, 상기 기능을 수행할 수 있는 것으로 알려진 화합물 중에서 적절히 선택되어 사용될 수 있다. 사용 가능한 염료로는, 예를 들어, 세라미도닌의 술포늄 유도체(sulfonium derivative), 뉴 메틸렌 블루(new methylene blue), 티오에리트로신 트리에틸암모늄(thioerythrosine triethylammonium), 6-아세틸아미노-2-메틸세라미도닌(6-acetylamino-2-methylceramidonin), 에오신(eosin), 에리트로신(erythrosine), 로즈 벵갈(rose bengal), 티오닌(thionine), 베이직 옐로우(baseic yellow), 피나시놀 클로라이드(Pinacyanol chloride), 로다민 6G(rhodamine 6G), 갈로시아닌(gallocyanine), 에틸 바이올렛(ethyl violet), 빅토리아 블루 R(Victoria blue R), 셀레스틴 블루(Celestine blue), 퀴날딘 레드(QuinaldineRed), 크리스탈 바이올렛(crystal violet), 브릴리언트 그린(Brilliant Green), 아스트라존 오렌지 G(Astrazon orange G), 다로우 레드(darrow red), 피로닌 Y(pyronin Y), 베이직 레드 29(basic red 29), 피릴륨I(pyrylium iodide), 사프라닌 O(Safranin O), 시아닌, 메틸렌 블루, 아주레 A(Azure A), 또는 이들 중에서 선택되는 2 이상의 조합을 들 수 있다.
구체적으로, 상기 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료는 시아닌계 염료를 포함할 수 있다.
상기 일 구현예에서, 상기 코팅층은 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 총 100 중량부에 대하여 상기 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료를 0.1 중량부 이상 3 중량부 이하로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 코팅층은 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 총 100 중량부에 대하여 상기 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료를 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 3 중량부 이하, 2 중량부 이하, 1 중량부 이하 또는 0.1 중량부 이상 3 중량부 이하, 0.1 중량부 이상 2 중량부 이하, 0.1 중량부 이상 1 중량부 이하, 0.5 중량부 이상 3 중량부 이하, 0.5 중량부 이상 2 중량부 이하, 0.5 중량부 이상 1 중량부 이하 로 포함할 수 있다.
상기 코팅층이 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 총 100 중량부에 대하여 상기 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료를 0.1 중량부 이상 3 중량부 이하로 포함함에 따라 외부환경에서 들어오는 750nm 이상 1500nm 영역의 빛을 흡수하여 상기 광학 필름을 포함하는 전자 기기, 예를 들어 AR/VR 기기의 시선 추적 성능을 높일 수 있다.
상기 코팅층이 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 총 100 중량부에 대하여 상기 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료를 0.1 중량부 미만으로 포함하는 경우 빛을 충분히 흡수하지 못해 상기 광학 필름을 포함하는 전자 기기의 시선추적 성능이 저하될 수 있으며, 3 중량부 초과로 포함하는 경우 가시광성 투과율 저하 혹은 광학 필름의 색값이 높아져 광학 필름의 광특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 하나의 예시에서, 상기 코팅층은 기타 첨가제를 더 포함할 수 있다. 사용 가능한 기타 첨가제로는, 예를 들어, 소포제를 들 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 소포제로는 실리콘계 반응성 첨가제를 사용할 수 있으며, Tego Rad 2500 등과 같은 시판품을 사용할 수 있다.
상기 첨가제, 예를 들어, 소포제나 가소제의 함량은 광학 필름의 기능에 장애가 되지 않는 수준에서 적절히 조절될 수 있다.
상기 코팅층은 상기 비닐시안 화합물-방향족 화합물 공중합체 100 중량부 기준으로, 상기 기타 첨가제를 5 내지 50 중량부 범위로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 기타 첨가제의 함량 하한은 예를 들어, 10 중량부 이상, 15 중량부 이상, 20 중량부 이상, 25 중량부 이상, 30 중량부 이상, 35 중량부 이상, 40 중량부 이상 또는 45 중량부 이상일 수 있고, 그 상한은 예를 들어, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하, 25 중량부 이하, 20 중량부 이하, 15 중량부 이하 또는 10 중량부 이하 일 수 있다. 상기 범위를 만족하는 경우, 코팅층에서 요구되는 특성을 방해하지 않으면서 첨가제 사용에 따른 효과를 적절히 확보할 수 있다.
상기 기재의 종류는 특별히 제한되지 않고, 관련 기술 분야에서 공지된 것이 사용될 수 있다. 예를 들어, 유리(glass), PET(polyethylene terephthalate), TAC(triacetyl cellulose), PC(poluycarbonate), COP(cyclo-olefin polymer) 등 과 같은 기재가 사용될 수 있다.
한편, 상기 코팅층은 코팅층 형성용 조성물로부터 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅층은 코팅층 형성용 조성물을 기재에 도포하여 형성될 수 있다.
보다 구체적으로 상기 구현예의 광학 필름을 제조하는 방법의 예가 크게 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 상기 코팅층 형성용 조성물을 기재에 도포하여 도막을 형성하는 단계(단계 1); 및 상기 도막을 건조하는 단계(단계 2); 를 포함하는, 제조 방법을 사용할 수 있다.
상기 단계 1은, 코팅층 형성용 조성물을 기재에 도포하여 도막을 형성하는 단계이다. 상기 코팅층 형성용 조성물을 기재에 도포하는 방법은 특별히 제한되지 않는다.
상기 코팅층 형성용 조성물은 유기 용매를 포함할 수 있다. 상기 코팅층 형성용 조성물은 필름 형성 공정시의 도포성 등의 공정성을 고려하여 적절한 점도를 갖도록 하는 양으로 고형분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅층 형성용 조성물은 조성물에 포함되는 성분 전체 고형분의 농도가 1 내지 70 중량%가 되도록 용매를 포함할 수 있다.
상기 용매는 예를 들어, 케톤류, 알코올류, 아세테이트류 및 에테르류, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물이 유기 용매로 사용될 수 있으나, 이들에 제한되는 것은 아니다.
이러한 유기 용매의 구체적인 예로는, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤 또는 이소부틸케톤 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, n-프로판올, i-프로판올, n-부탄올, i-부탄올, 또는 t-부탄올 등의 알코올류; 에틸아세테이트, i-프로필아세테이트, 또는 폴리에틸렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 등의 아세테이트류; 테트라하이드로퓨란 또는 프로필렌글라이콜 모노메틸에테르 등의 에테르류; 톨루엔, 자일렌, 에틸벤젠, 큐멘 및 테트랄린 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
상기 유기 용매는 상기 코팅층 형성용 조성물에 포함되는 각 성분들을 혼합하는 시기에 첨가되거나 각 성분들이 유기 용매에 분산 또는 혼합된 상태로 첨가되면서 상기 코팅층 형성용 조성물에 포함될 수 있다.
예를 들어 상기 코팅층 형성용 조성물은 조성물에 포함되는 성분 전체 고형분의 농도가 1 내지 70 중량%가 되도록 용매를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 용매는 조성물에 포함되는 성분 전체 고형분의 농도가 2 중량% 이상, 5 중량% 이상, 10 중량% 이상 또는 20 중량% 이상이고, 65 중량% 이하, 60 중량% 이하, 55 중량% 이하 또는 50 중량% 이하가 되도록 용매를 포함할 수 있다. 상기 조성물 중 용매의 함량이 지나치게 적으면 상기 조성물의 흐름성이 저하되어 최종 제조되는 필름에 줄무늬가 생기는 등 불량이 발생할 수 있다. 또한, 용매가 과량 과량 첨가되는 경우에는 고형분 함량이 낮아져, 코팅 및 성막이 충분히 되지 않아서 광학 필름의 물성이나 표면 특성이 저하될 수 있고, 건조 및 경화 과정에서 불량이 발생할 수 있다.
상기 단계 2는, 상기 코팅층 형성용 조성물을 기재에 도포하여 형성된 도막을 건조하는 단계이다.
상기 도막의 건조 단계는 핫 플레이트, 열풍 순환로, 적외선로 등의 가열 수단에 의해 실시될 수 있고, 50 ℃ 이상 150 ℃ 이하, 또는 50 ℃ 이상 100 ℃이하 온도로 수행할 수 있다.
상기 코팅층 형성용 조성물은 총 코팅층 형성용 조성물 100 중량부에 대하여 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 10 중량부 이상 30 중량부 이하로 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 코팅층 형성용 조성물은 총 코팅층 형성용 조성물 100 중량부에 대하여 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 10 중량부 이상, 12 중량부 이상, 30 중량부 이하, 20 중량부 이하, 15 중량부 이하 또는 10 중량부 이상 30 중량부 이하, 12 중량부 이상 30 중량부 이하, 10 중량부 이상 20 중량부 이하, 12 중량부 이상 20 중량부 이하, 10 중량부 이상 15 중량부 이하, 12 중량부 이상 15 중량부 이하로 포함할 수 있다.
또한, 상기 코팅층 형성용 조성물은 유기 용매 외에 다른 성분을 추가로 포함할 수 있다. 비제한적인 예로, 막 두께의 균일성이나 표면 평활성을 향상시키거나, 혹은 기판과의 밀착성을 향상시키거나, 혹은 유전율이나 도전성을 변화시키거나, 혹은 치밀성을 증가시킬 수 있는 첨가제가 추가로 포함될 수 있다. 이러한 첨가제로는 계면 활성제, 실란계 화합물, 유전체 또는 가교성 화합물 등이 예시될 수 있다.
상기 구현예의 광학 필름의 두께가 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 0.01 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하 범위내에서 자유롭게 조절 가능하다. 상기 광학 필름의 두께가 특정 수치만큼 증가하거나 감소하는 경우 광학 필름에서 측정되는 물성 또한 일정 수치만큼 변화할 수 있다.
상기 구현예에서, 코팅층의 두께는 크게 한정되는 것은 아니나, 예를 들어, 0.01 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하 범위내에서 자유롭게 조절 가능하다. 보다 구체적으로, 상기 코팅층의 두께는 0.01 ㎛ 이상, 0.1 ㎛ 이상, 1 ㎛ 이상, 3 ㎛ 이상, 또는 1000 ㎛ 이하, 20 ㎛ 이하, 15 ㎛ 이하, 또는 0.01 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하, 0.01 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하, 0.01 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하, 0.0 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하, 0.1 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하, 0.1 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하, 1 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하, 1 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하, 1 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하, 3 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이하, 3 ㎛ 이상 20㎛ 이하, 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하일 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 특정 수치만큼 증가하거나 감소하는 경우 광학 필름에서 측정되는 물성 또한 일정 수치만큼 변화할 수 있다.
한편, 상기 구현예의 광학 필름은 상기 코팅층 상에 형성된 접착층을 포함할 수 있다. 즉, 상기 구현예의 광학 필름은 도 2에 나타난 바와 같이, 금속 산화물층, 기재, 코팅층 및 접착층이 순서대로 적층된 적층 구조를 포함할 수 있다.
상기 접착층은 광학 필름의 각 층들 사이에 도포, 경화되어 각 층이 서로 부착되도록 해주는 층으로서, 광학 투명 접착제(OCA) 및 광학 투명 수지(OCR) 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
또한, 상기 금속 산화물층은 인듐, 아연, 주석, 알루미늄, 갈륨, 탈륨, 티탄, 지르코늄, 하프슘, 세슘, 안티몬, 바나듐, 니오뮴, 탄탈, 규소 및 게르마늄으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의　금속의　산화물 또는 상기　금속에서 선택된 2개 이상의　금속의 복합　산화물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 금속 산화물층은, 산화 인듐주석(ITO), 산화 인듐아연(IZO), 산화 아연주석(ZTO), 알루미늄 도프 산화 아연(AZO), 갈륨 도프 산화 아연(GZO), 안티몬 도프 산화 주석 (ATO)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속 산화물을 포함할 수 있다.
상기 금속 산화물층의 제막 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 스퍼터링, 진공 증착, CVD(Chemical Vapor Deposition), 전자선 증착법 등의 드라이 프로세스에 의한 제막 방식을 적용할 수 있다.
상기 금속 산화물층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 목적하는 내구성이나 밀착성을 고려하여 적정한 두께로 제어될 수 있다. 예를 들면, 각 금속 산화물층의 두께는 약 3 nm 내지 45 nm 정도의 범위 내에서 제어될 수 있다. 일 예시에서 상기 금속 산화물층의 두께는 약 40 nm 이하, 35 nm 이하, 30 nm 이하, 25 nm 이하 또는 20 nm 이하 정도일 수 있다.
한편, 상기 구현예의 광학 필름은 상기 접착층의 다른 일면에 금속 산화물 층 및 기재를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 구현예의 광학 필름은 도 3에 나타난 바와 같이, 금속 산화물층, 기재, 코팅층, 접착층, 기재 및 금속 산화물층이 순서대로 적층된 적층 구조를 포함할 수 있다. 상기 도3과 같은 구조를 가지는 광학 필름에서, 각 금속 산화물층과 각 기재는 각각 독립적으로 동일하거나 상이할 수 있다.
또한, 상기 구현예의 광학 필름은 상기 접착층의 다른 일면에 커버 부재를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 구현예의 광학 필름은 도 4에 나타난 바와 같이, 금속 산화물층, 기재, 코팅층, 접착층, 및 커버 부재가 순서대로 적층된 적층 구조를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구현예의 광학 필름은 상기에 예시된 적층 구조 사이 또는 그 상하에 다른 층을 더 포함할 수 있으며, 이와 같은 경우에도 광학 필름은 내광성 및 내습성이 우수하여 가혹 조건에 노출되더라도 우수한 광 흡수 성능을 구현할 수 있다.
상기 커버 부재는 플라스틱 재질, 금속 재질, 또는　유리　재질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 광학 필름은 800 nm 이상 1000 nm 이하 파장에 대한 평균 투과율이 30 % 이상 60 % 이하일 수 있다.
상기 평균 투과율은 두께 50 ㎛ 이상 2000 ㎛ 이하의 광학 필름에 대하여 측정된 값으로, 구체적인 측정방법이 크게 제한되지는 않으나, 예를 들어 shimadzu 社 solidspec-3700 등의 분광 광도계를 이용하여 측정할 수 있다.
구체적으로, 상기 광학 필름은 800 nm 이상 1000 nm 이하 파장에 대한 평균 투과율이 30 % 이상, 40 % 이상, 45 % 이상, 60 % 이하, 56 % 이하, 30 % 이상 60 % 이하, 40 % 이상 60 % 이하, 45 % 이상 60 % 이하, 30 % 이상 56 % 이하, 40 % 이상 56 % 이하, 45 % 이상 56 % 이하일 수 있다.
상기 광학 필름이 800 nm 이상 1000 nm 이하 파장에 대한 평균 투과율이 30 % 이상 60 % 이하임에 따라, 750 nm 이상 1500 nm 이하 파장 영역의 근적외선에 대한 광흡수율이 우수하여, 증강현실(Augmented Reality,　AR) 등에 적용하기에 적합한 광학 필름이 제공될 수 있다.
또한, 상기 광학 필름은 800 nm 이상 1000 nm 이하의 파장 영역에 대하여, 하기 수학식 1에 의해 계산되는 평균 투과율 변화율이 18 % 이하일 수 있다.
[수학식 1]
평균 투과율 변화율 = (Q-SUN (Q LAB 社) 기기에 1 SUN 조건으로 70 시간 이상 75 시간 이하 노출시킨 후 평균 투과율 - 초기 평균 투과율) / 초기 평균 투과율 * 100.
상기 평균 투과율은 두께 50 ㎛ 이상 2000 ㎛ 이하의 광학 필름에 대하여 측정된 값으로, 구체적인 측정방법이 크게 제한되지는 않으나, 예를 들어 shimadzu 社 solidspec-3700 등의 분광 광도계를 이용하여 측정할 수 있다.
구체적으로, 상기 광학 필름은 상기 수학식 1에 의해 계산되는 평균 투과율 변화율이 18 % 이하, 16% 이하, 15.5 %이하, 0.01 % 이상, 0.1% 이상, 0.5 % 이상, 또는 0.01 % 이상 18 % 이하, 0.01 % 이상 16 % 이하, 0.01 % 이상 15.5 % 이하, 0.1 % 이상 18 % 이하, 0.1 % 이상 16 % 이하, 0.1 % 이상 15.5 % 이하, 0.5 % 이상 18 % 이하, 0.5 % 이상 16 % 이하, 0.5 % 이상 15.5 % 이하일 수 있다.
상기 수학식 1에 의해 계산되는 평균 투과율 변화율이 18 % 이하임에 따라, 내광성이 우수하여 가혹조건에서도 750 nm 이상 1500 nm 이하 파장 영역의 근적외선에 대해 광흡수율 성능이 저하되지 않고, 우수한 광 흡수성을 구현하여, 증강현실(Augmented Reality,　AR) 등에 적용하기에 적합한 광학 필름이 제공될 수 있다.
상기 수학식 1에서 상기 초기 평균 투과율이란 제조 후 별도 처리를 하지 않은 광학 필름을 의미할 수 있다.
즉, 상기 수학식 1에서 상기 초기 평균 투과율은 30 % 이상, 40 % 이상, 45 % 이상, 60 % 이하, 56 % 이하, 30 % 이상 60 % 이하, 40 % 이상 60 % 이하, 45 % 이상 60 % 이하, 30 % 이상 56 % 이하, 40 % 이상 56 % 이하, 45 % 이상 56 % 이하일 수 있다.
상기 광학 필름의 초기 평균 투과율이 30 % 이상 60 % 이하임에 따라, 750 nm 이상 1500 nm 이하 파장 영역의 근적외선에 대한 광흡수율이 우수하여, 증강현실(Augmented Reality,　AR) 등에 적용하기에 적합한 광학 필름이 제공될 수 있다.
또한, 상기 수학식 1에서 Q-SUN (Q LAB 社) 기기에 1 SUN 조건으로 70 시간 이상 75 시간 이하 노출시킨 후 평균 투과율이란, 상기 구현예의 광학 필름에 대하여 Q-SUN (Q LAB 社) 을 이용하여, 72 시간 동안 노광한 이후 측정한 800 nm 이상 1000 nm 이하 파장 영역에서의 평균 투과율을 의미할 수 있다.
또한, 상기 광학 필름은 800 nm 이상 1000 nm 이하의 파장 영역에 대하여, 하기 수학식 2에 의해 계산되는 평균 투과율 변화율이 10 % 이하일 수 있다.
[수학식 2]
평균 투과율 변화량 = Q-SUN (Q LAB 社) 기기에 1 SUN 조건으로 70 시간 이상 75 시간 이하 노출시킨 후 평균 투과율 - 초기 평균 투과율.
구체적으로, 상기 광학 필름은 상기 수학식 2에 의해 계산되는 평균 투과율 변화량이 10 % 이하, 8 %이하, 0.01 % 이상, 1% 이상, 5 % 이상, 또는 0.01 % 이상 10 % 이하, 1 % 이상 10 % 이하, 5 % 이상 10 % 이하, 0.01 % 이상 8 % 이하, 1 % 이상 8 % 이하, 5 % 이상 8 % 이하 일 수 있다.
상기 수학식 2에 의해 계산되는 평균 투과율 변화량이 10 % 이하임에 따라, 내광성이 우수하여 가혹조건에서도 750 nm 이상 1500 nm 이하 파장 영역의 근적외선에 대해 광흡수율 성능이 저하되지 않고, 우수한 광 흡수성을 구현하여, 증강현실(Augmented Reality,　AR) 등에 적용하기에 적합한 광학 필름이 제공될 수 있다.
상기 수학식 1에서 Q-SUN (Q LAB 社) 기기에 1 SUN 조건으로 70 시간 이상 75 시간 이하 노출시킨 후 평균 투과율은 30 % 이상 70 % 이하일 수 있다.
구체적으로, 상기 수학식 1에서 Q-SUN (Q LAB 社) 기기에 1 SUN 조건으로 70 시간 이상 75 시간 이하 노출시킨 후 평균 투과율은 30 % 이상, 40 % 이상, 50 % 이상, 70 % 이하, 65 % 이하, 30 % 이상 70 % 이하, 40 % 이상 70 % 이하, 50 % 이상 70 % 이하, 30 % 이상 65 % 이하, 40 % 이상 65 % 이하, 50 % 이상 65 % 이하일 수 있다.
상기 광학 필름의 Q-SUN (Q LAB 社) 기기에 1 SUN 조건으로 70 시간 이상 75 시간 이하 노출시킨 후 평균 투과율이 30 % 이상 70 % 이하임에 따라, 내광성이 우수하여 가혹조건에서도 750 nm 이상 1500 nm 이하 파장 영역의 근적외선에 대해 우수한 광흡수율을 구현하여, 증강현실(Augmented Reality,　AR) 등에 적용하기에 적합한 광학 필름이 제공될 수 있다.
한편, 상기 광학 필름은 400 nm 이상 500 nm 이하 파장에 대한 평균 투과율이 85 % 이상 95 % 이하일 수 있다.
상기 평균 투과율은 두께 20 ㎛ 이상 250 ㎛ 이하의 광학 필름에 대하여 측정된 값으로, 구체적인 측정방법이 크게 제한되지는 않으나, 예를 들어 shimadzu 社 solidspec-3700 등의 분광 광도계를 이용하여 측정하였다.
구체적으로, 상기 광학 필름은 400 nm 이상 500 nm 이하 파장에 대한 평균 투과율이 85 % 이상, 86 % 이상, 95 % 이하, 90 % 이하, 85 % 이상 95 % 이하, 85 % 이상 90 % 이하, 86 % 이상 95 % 이하, 86 % 이상 90 % 이하일 수 있다.
상기 광학 400 nm 이상 500 nm 이하 파장에 대한 평균 투과율이 85 % 이상 95 % 이하임에 따라, 우수한 시인성이 구현될 수 있다.
한편, 발명의 다른 일 구현예에 따르면 상기 광학 필름을 포함하는, 전자 기기가 제공될 수 있다.
상기 광학 필름에 대한 설명은 상술한 모든 내용을 포함한다.
상기 전자 기기의 용도는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 고온/고습 조건에 노출될 가능성이 높은 용도, 구체적으로는 모바일 기기와 같은 스마트 기기, 웨어러블 디스플레이의 부품, 또는 자동차용 부품(예: head up display) 등에 사용될 수 있다. 보다 구체적으로 상기 전자 기기는 증강현실(Augmented Reality,　AR) 에 적용하기 적합할 수 있다.
본 발명에 따르면, 750 nm 이상 1500 nm 이하 파장의 근적외선에 대한 광흡수 성능이 우수하며, 내광성 및 내습성이 우수하여 가혹 조건에 노출되더라도 우수한 광 흡수 성능을 구현할 수 있는 광학 필름, 및 전자 기기가 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 광학 필름의 개략적인 단면도이다.
도 2는 다른 일 실시예에 따른 광학 필름의 개략적인 단면도이다.
도 3은 다른 일 실시예에 따른 광학 필름의 개략적인 단면도이다.
도 4는 다른 일 실시예에 따른 광학 필름의 개략적인 단면도이다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
<실시예 및 비교예>
실시예 1
비닐시안 화합물-방향족 화합물 공중합체 12.5g (중량 평균 분자량 120,000 g/mol, 제조사: LG화학), 염료 0.12 g (최대 흡수 파장 865nm인 NIR 흡수 염료), 및 용매인 메틸에틸케톤(MEK) 50 g, 톨루엔 37.5 g 을 첨가하고, 빛을 차단한 상태에서 Paste 믹서로 약 30 분간 교반하여 코팅액을 제조하였다.
상기 코팅액을 meyer bar를 이용하여, 인듐-주석 복합　산화물(ITO)층이 형성된 PET 기재의 다른 일면에 코팅하고, 90 ℃에서 2 분 이내로 건조시켜 두께 5 ㎛ 의 코팅층을 형성하였다.
상기 코팅층 상에 필름 타입 OCA 25㎛를 라미네이션 접착층을 형성한다.
상기 접착층과 인듐-주석 복합　산화물(ITO)층이 형성된 PET 기재의 PET 기재가 접하도록 상기 접착층 상에 인듐-주석 복합　산화물(ITO)층이 형성된 PET 기재를 접착시켜 총 두께 131 ㎛ 인 광학 필름을 제조하였다.
실시예 2
접착층 상에 100 ㎛ 두께의 Glass (제조사: Schott사) 를 접착시킨 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 총 두께 180 ㎛ 인 광학 필름을 제조하였다.
실시예 3
최대 흡수 파장 865nm인 NIR 흡수 염료 대신 최대 흡수 파장 930 nm인 NIR 흡수 염료 0.073 g을 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 총 두께 130 ㎛ 인 광학 필름을 제조하였다.
비교예 1
비닐시안 화합물-방향족 화합물 공중합체 12.5g (중량 평균 분자량 120,000 g/mol, 제조사: LG화학), 염료 0.12 g (최대 흡수 파장 865nm인 NIR 흡수 염료), 및 용매인 메틸에틸케톤(MEK) 50 g, 톨루엔 37.5 g 을 첨가하고, 빛을 차단한 상태에서 Paste 믹서로 약 30 분간 교반하여 코팅액을 제조하였다상기 코팅액을 meyer bar를 이용하여, 50 ㎛ 두께의 PET 기재에 코팅하고, 90 ℃에서 2 분 이내로 건조시켜 두께 5 ㎛ 의 코팅층을 형성하였다.
상기 코팅층 상에 필름 타입 OCA 25㎛를 라미네이션 접착층을 형성한다. 상기 접착층 상에 50 ㎛ 두께의 PET 기재를 접착시켜 총 두께 130 ㎛ 인 광학 필름을 제조하였다.
비교예 2
비닐시안 화합물-방향족 화합물 공중합체 12.5g (중량 평균 분자량 120,000 g/mol, 제조사: LG화학), 염료 0.12 g (최대 흡수 파장 865nm인 NIR 흡수 염료), 및 용매인 메틸에틸케톤(MEK) 50 g, 톨루엔 37.5 g 을 첨가하고, 빛을 차단한 상태에서 Paste 믹서로 약 30 분간 교반하여 코팅액을 제조하였다.
상기 코팅액을 meyer bar를 이용하여, 50 ㎛ 두께의 PET 기재에 코팅하고, 90 ℃에서 2 분 이내로 건조시켜 두께 5 ㎛ 의 코팅층을 형성하였다.
상기 코팅층 상에 필름 타입 OCA 25㎛를 라미네이션 접착층을 형성한다. 상기 접착층 상에 40 ㎛ 두께의 TAC 기재를 접착시켜 총 두께 120 ㎛ 인 광학 필름을 제조하였다.
비교예 3
비닐시안 화합물-방향족 화합물 공중합체 대신 폴리메틸메타크릴레이트 12.5 g (PMMA, Poly(Methyl Methacrylate), 중량 평균 분자량 100,000 g/mol, 제조사: LG화학) 를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅액 및 최종 두께 131 ㎛ 의 광학 필름을 제조하였다.
비교예 4
펜타에리스리톨 트리아크릴레이트 25 g (제조사: SK Entis), 6 관능 아크릴레이트 25 g(제품명: EB1290, 제조사: SK Entis)을 넣고, 염료 0.5 g (최대 흡수 파장 865nm인 NIR 흡수 염료), 광중합 개시제 2.5 g (Irgacure 184) 및 용매인 메틸에틸케톤(MEK) 50 g을 첨가하고, 빛을 차단한 상태에서 Paste 믹서로 약 30분간 교반하여 코팅액을 제조하였다.
상기 코팅액을 meyer bar를 이용하여, 60 ㎛ 두께의 TAC 기재에 코팅하고, 60 ℃에서 2 분 이내로 건조한 후 수은램프를 이용하여 200mJ/cm2 광량으로 경화시켜 두께 5 ㎛ 의 코팅층을 포함하는 최종 두께 131 ㎛ 의 광학 필름을 제조하였다.
<실험예>
1. 두께
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 광학 필름에 대하여, 디지털 마이크로 미터기를 이용하여, 전체 광학 필름의 두께를 측정하였다.
2. 투과율
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 광학 필름에 대하여, shimadzu 社 solidspec-3700 을 이용하여, 400 nm 내지 500 nm 의 파장에 대한 평균 투과율 및 800 nm 내지 1000 nm 의 파장에 대한 평균 투과율을 측정하였다.
또한, 750 nm 이상 1500 nm 이하의 특정 파장 영역에서 최대 흡수 파장을 측정하였다.
3. 내광성
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 광학 필름에 대하여, Q-SUN (Q LAB 社) 기기을 이용하여, 72 시간 동안 1 SUN 조건에서 평가를 진행한 이후, 상술한 투과율 측정방법에 의하여 800 nm 내지 1000 nm 의 파장에 대한 평균 투과율 및 하기 수학식에 의하여 내광성 시험 전후의 평균 투과율 변화율을 측정하였다.
[수학식 1]
평균 투과율 변화율 = (Q-SUN (Q LAB 社) 기기에 1 SUN 조건으로 72 시간 이하 노출시킨 후 평균 투과율 - 초기 평균 투과율) / 초기 평균 투과율 * 100.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4
총 두께(㎛) 131 180 131 130 120 131 131
최대흡수파장(nm) 865 865 930 865 865 865 865
평균 투과율(%)
@400 nm~500 nm		 86.2 88.5 86.3 89.3 89.5 86.3 86.1
평균 투과율(%)
@800 nm 내지 1000 nm		 47.2 55.3 46.9 47.5 47.2 47.1 75.2
내광성 시험 후 평균 투과율(%)
@800 nm 내지 1000 nm		 54.4 62.1 52.3 89.4 89.3 71.7 89.4
내광성 시험 후 평균투과율변화율(%)
@800 nm 내지 1000 nm		 15.25 12.30 11.51 88.21 89.19 52.23 18.88
내광성 시험 후 평균투과율변화량(%)
@800 nm 내지 1000 nm		 7.2 6.8 5.4 41.9 42.1 24.6 14.2
상기 표1에 나타난 바와 같이, 실시예의 광학 필름은 750 nm 이상 1500 nm 이하 파장의 근적외선에 대한 광흡수 성능이 우수하며, 내광성이 우수하여 가혹 조건에 노출되더라도 우수한 광 흡수 성능을 구현한다는 점을 확인할 수 있었다.
한편, 비교예의 광학 필름은 내광성이 불량함을 확인하였다.
1: 금속 산화물층
2: 기재
3: 코팅층
4: 접착층
5: 커버 부재

Claims (14)

  1. 기재; 및
    상기 기재 상에 형성된 코팅층;을 포함하고,
    상기 기재의 다른 일면에 형성된 금속 산화물층을 포함하고,
    상기 코팅층은 비닐시안 화합물-방향족 화합물 공중합체 및 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료를 포함하고,
    상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 중량 평균 분자량이 10,000 g/mol 이상 200,000 g/mol 이하이고,
    상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위를 10 중량부 이상 50 중량부 이하로 포함하는, 광학 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층에 포함되는 전체 고분자 수지 총 100 중량부에 대하여 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체를 90 중량부 이상으로 포함하는, 광학 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층은 상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체 총 100 중량부에 대하여 중량부에 대하여 상기 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료를 0.1 중량부 이상 3 중량부 이하로 포함하는, 광학 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비닐시안 화합물-방향족 비닐 화합물 공중합체는 상기 비닐시안 화합물 유래 반복단위 100 중량부에 대하여 상기 방향족 비닐 화합물 유래 반복단위를 110 중량부 이상 500 중량부 이하로 포함하는, 광학 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 최대 흡수 파장이 750 nm 이상 1500 nm 이하인 염료는 시아닌계 염료를 포함하는, 광학 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름은 800 nm 이상 1000 nm 이하 파장에 대한 평균 투과율이 30 % 이상 60 % 이하인, 광학 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광학 필름은 800 nm 이상 1000 nm 이하의 파장 영역에 대하여, 하기 수학식 1에 의해 계산되는 평균 투과율 변화율이 18 % 이하인, 광학 필름:
    [수학식 1]
    평균 투과율 변화율 = (Q-SUN (Q LAB 社) 기기에 1 SUN 조건으로 70 시간 이상 75 시간 이하 노출시킨 후 평균 투과율 - 초기 평균 투과율) / 초기 평균 투과율 * 100.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광학 필름은 800 nm 이상 1000 nm 이하의 파장 영역에 대하여, 하기 수학식 1에 의해 계산되는 평균 투과율 변화량이 10 % 이하인, 광학 필름:
    [수학식 2]
    평균 투과율 변화량 = Q-SUN (Q LAB 社) 기기에 1 SUN 조건으로 70 시간 이상 75 시간 이하 노출시킨 후 평균 투과율 - 초기 평균 투과율.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 Q-SUN (Q LAB 社) 기기에 1 SUN 조건으로 70 시간 이상 75 시간 이하 노출시킨 후 평균 투과율이 30 % 이상 70 % 이하인, 광학 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    400 nm 이상 500 nm 이하 파장에 대한 평균 투과율이 85 % 이상 95 % 이하인, 광학 필름.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층의 두께가 0.01 ㎛ 이상 1000 ㎛ 이고,
    상기 광학 필름의 두께가 0.01 ㎛ 이상 1000 ㎛ 인, 광학 필름.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층 상에 형성된 접착층을 포함하는, 광학 필름.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 금속 산화물층은 인듐, 아연, 주석, 알루미늄, 갈륨, 탈륨, 티탄, 지르코늄, 하프슘, 세슘, 안티몬, 바나듐, 니오뮴, 탄탈, 규소 및 게르마늄으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의　금속의　산화물 또는 상기　금속에서 선택된 2개 이상의　금속의 복합　산화물을 포함하는, 광학 필름.
  14. 제1항의 광학 필름을 포함하는, 전자 기기.
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