WO2015037869A1 - 저반사 광학 적층체 - Google Patents

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WO2015037869A1
WO2015037869A1 PCT/KR2014/008303 KR2014008303W WO2015037869A1 WO 2015037869 A1 WO2015037869 A1 WO 2015037869A1 KR 2014008303 W KR2014008303 W KR 2014008303W WO 2015037869 A1 WO2015037869 A1 WO 2015037869A1
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layer
low reflection
optical laminate
reflection optical
luminescence
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PCT/KR2014/008303
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김효동
임거산
안명용
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동우 화인켐 주식회사
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    • B32B2457/202—LCD, i.e. liquid crystal displays

Definitions

  • the present invention relates to a low reflection optical laminate, and more particularly, to include a light luminescence layer and a low reflection layer, in addition to improving the visibility of the laser pointer when pointing the laser pointer directly to a display.
  • the present invention relates to an optical laminate capable of minimizing reflectance.
  • liquid crystal displays LCDs
  • plasma displays PDPs
  • LCDs liquid crystal displays
  • PDPs plasma displays
  • the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to improve the visibility of the laser pointer when pointing the laser pointer directly to the display, as well as to minimize the reflectance of the laser light optical lamination To provide a sieve.
  • Another object of the present invention is to provide an image display device including the optical laminate.
  • the present invention is a low reflection optical laminate comprising an optical luminescence layer formed on a substrate and a low reflection layer formed on the optical luminescence layer, the thickness of the low reflection layer is irradiated to the low reflection optical laminate
  • ⁇ the wavelength of the laser light
  • n the refractive index of the low reflection layer
  • the low reflection layer is characterized in that the thickness of 60nm to 85nm.
  • the present invention provides an image display device including the low reflection optical laminate.
  • the low reflection optical laminate is attached to any one surface of the display panel.
  • the low reflection optical laminate of the present invention includes an optical luminescence layer and a low reflection layer, which not only improves the visibility of the laser pointer when pointing the laser pointer directly to the display, but also minimizes the reflectance of the laser light, thereby providing an optical luminescence. Can increase the efficiency of neance.
  • a low reflection optical laminate includes an optical luminescence layer formed on a substrate and a low reflection layer formed on the optical luminescence layer, wherein the thickness of the low reflection layer is the low reflection optical stack. It is lambda /3.5n to lambda / 5n when defining the wavelength of the laser beam irradiated to the sieve as lambda and the refractive index of the low reflection layer as n.
  • the optical luminescence layer includes an optical luminescence material and emits light by a stimulus caused by light, when the laser pointer is directly pointed on the display, the corresponding region emits light by the light of the laser pointer, thereby improving the visibility of the laser pointer. You can.
  • the low reflection layer may adjust the thickness to ⁇ / 3.5n to ⁇ / 5n to minimize the reflectance of the laser light, thereby increasing the light luminescence efficiency and improving the visibility of the laser pointer.
  • the low reflection optical laminate according to one embodiment of the present invention is characterized in that the low reflection layer has a thickness of 60 nm to 85 nm.
  • the low reflection optical laminate according to one embodiment of the present invention is characterized in that the average reflectance is 1.5% or less in the range of 400 nm to 450 nm, which is a wavelength region of the ultraviolet laser pointer.
  • the low reflection optical laminated body according to one embodiment of the present invention is characterized in that the reflectance of the laser light at 405 nm is 1% or less.
  • the light luminescence layer may be formed by applying a composition for forming a light luminescence layer to a substrate.
  • composition for forming an optical luminescence layer of the present invention may include an optical luminescence material, a light transmitting resin, an initiator, and a solvent.
  • the photo luminescence material refers to a material that is stimulated by light to emit light by itself.
  • the said photo luminescence substance is not specifically limited, For example, an photo luminescence pigment, a photo luminescence dye, etc. are mentioned. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • photoluminescent pigments examples include organic fluorescent pigments and inorganic fluorescent pigments.
  • photoluminescent dye examples include stilbene derivative dyes, imidazole derivative dyes, benzoimidazole dyes, coumarin derivative dyes, benzidine dyes, and benzojazol dyes.
  • Specific examples of the coumarin derivative dyes include coumarin 7, coumarin 102, coumarin 152, and the like.
  • the photo luminescent dye is a polyaromatic hydrocarbon or a heterocyclic compound.
  • polyaromatic hydrocarbons include naphthalene, anthracene, naphthacene, pentacene, perylene, terrylene, terrylene, quaterrylene, and phenanthrene. (phenanthrene), pyrene, and the like, but are not limited thereto.
  • heterocyclic compounds include pyridine, quinoline, acridine, indole, tryptophan, carbazole, dibenzofuran, Dibenzothiophene, coumarin, xanthene, rhodamine, pyronine, fluoresein, eosin Y, erythrosine Y, Oxazine, and the like, but is not limited thereto.
  • the polyaromatic hydrocarbons and heterocyclic compounds include one or more hydrogens of C 1 -C 5 alkyl group, C 2 -C 6 alkenyl group, C 2 -C 6 alkynyl group, C 3 -C 10 cyclo alkyl group, a thioalkoxy group of C 3 -C 10 heterocycloalkyl group, C 3 -C 10 heterocycloalkyl-oxy, C 1 -C 5 haloalkyl group, C 1 -C 5 alkoxy group, C 1 -C 5 of the , Aryl, acyl, hydroxy, thio, halogen, amino, alkoxycarbonyl, carboxy, carbamoyl, cyano, nitro and the like.
  • the photo luminescent pigments and dyes may be used in the form of a solid, liquid, powder, etc., preferably may be a powder.
  • photoluminescent powder examples include lanthanide composites, organic phosphors, inorganic phosphors, photoluminescence quantum dots, and the like, and these may be used alone or in combination of two or more thereof.
  • the lanthanide complex is a compound containing a lanthanide metal element, and the lanthanide metal element is not particularly limited, and may be, for example, europium, turbium, disprosium, samarium, and the like. It may be europium.
  • Examples of the europium complex include tris (dibenzoylmethane) mono (1,10-phenanthroline) uropium (III) (hereinafter Eu (DBM) 3 Phen) and tris (dynaphthylmethane) mono.
  • DBM Eu
  • DBM tris (dibenzoylmethane) mono (1,10-phenanthroline) uropium (III)
  • DBM tris (dynaphthylmethane) mono.
  • (1,10-phenanthroline) europium (III) hereinafter Eu (DNM) 3 Phen
  • BaMgAl 10 O 17 Eu
  • Mn Mn
  • the maximum excitation wavelength of the photo luminescent material is related to the wavelength of the laser light of the laser pointer and is preferably in the range of 100 nm to 450 nm. If the wavelength of the light is less than 100nm, since it is a light source in the X-ray region, there is a problem that is harmful to the human body when the light source is exposed to the human body. Visibility may be lowered.
  • the maximum excitation wavelength means the wavelength of the excitation light whose fluorescence intensity is the largest value in the fluorescence spectrum measured while changing the wavelength of the excitation light.
  • the content of the optical luminescence material is not particularly limited, and may be included, for example, in an amount of 0.01 to 90 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition for forming an optical luminescence layer, and preferably included in an amount of 0.03 to 50 parts by weight. Can be.
  • the content of the photo luminescence material is 0.01 to 90 parts by weight, it is possible to produce a sufficient photo luminescence effect, other components may be included in an appropriate content to maintain the appropriate hardness.
  • the light transmissive resin may be a photocurable resin
  • the photocurable resin may include a photocurable (meth) acrylate oligomer and / or a monomer.
  • photocurable (meth) acrylate oligomer epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, etc. can be used, for example, urethane (meth) acrylate is preferable.
  • the urethane (meth) acrylate can be prepared by reacting a polyfunctional (meth) acrylate having a hydroxy group in a molecule with a compound having an isocyanate group in the presence of a catalyst.
  • Specific examples of the (meth) acrylate having a hydroxy group in the molecule include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyisopropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, A caprolactone ring-opening hydroxyacrylate, a pentaerythritol tri / tetra (meth) acrylate mixture, a dipentaerythritol penta / hexa (meth) acrylate mixture, etc.
  • the compound having an isocyanate group include 1,4-diisocyanatobutane, 1,6-diisocyanatohexane, 1,8-diisocyanatooctane, 1,12-diisocyanatododecane, 1, 5-diisocyanato-2-methylpentane, trimethyl-1,6-diisocyanatohexane, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, trans-1,4-cyclohexene diisocyanate, 4,4 '-Methylenebis (cyclohexyl isocyanate), isophorone diisocyanate, toluene-2,4-diisocyanate, toluene-2,6-diisocyanate, xylene-1,4-diisocyanate, tetramethylxylene-1, 3-diisocyanate, 1,4-diisocyanatobutane, 1,6
  • the said monomer is not specifically limited,
  • the monomer which has unsaturated groups such as a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, an allyl group, in a molecule
  • numerator can be used as a photocurable functional group, and a (meth) acryloyl group
  • the monomer which has is preferable.
  • the monomer having a (meth) acryloyl group examples include neopentyl glycol acrylate, 1,6-hexanediol (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, and triethylene glycol di (meth) acryl Rate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylol ethane tri (meth) acrylate , 1,2,4-cyclohexane tetra (meth) acrylate, pentaglycerol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) Acrylate, dipentaerythr
  • the above-mentioned photocurable (meth) acrylate oligomer and monomer can be used individually or in mixture of 2 or more types, respectively.
  • the light-transmissive resin is not particularly limited, but may be included in an amount of 1 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition for forming the photoluminescence layer.
  • the content of the light-transmissive resin is less than 1 part by weight, it is difficult to achieve sufficient hardness, and when it exceeds 80 parts by weight, curling becomes severe.
  • the initiator may be used in the art without limitation. Specifically as the initiator, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] 2-morpholinepropanone-1, diphenyl ketone benzyl dimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl -1-one, 4-hydroxycyclophenyl ketone, dimethoxy-2-phenylacetophenone, anthraquinone, fluorene, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4-knoloacetophenone, 4, 4-dimethoxy acetophenone, 4, 4- diamino benzophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzophenone, etc. are mentioned, These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the initiator is not particularly limited, but may be used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition for forming the photoluminescence layer. If the content of the initiator is less than 0.1 parts by weight, the curing rate is slow, and if it exceeds 10 parts by weight, cracks may occur due to over curing.
  • the solvent can be used without limitation to those used in the art.
  • the solvent is alcohol-based (methanol, ethanol, isopropanol, butanol, methylcellulose, ethyl solusorb, etc.), acetate-based (ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve Acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, methoxybutyl acetate, methoxypentyl acetate, etc., ketones (methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone , Diethyl ketone, dipropyl ketone, cyclohexanone and the like), hexane type (hexane, heptane,
  • the content of the solvent is not particularly limited, but may be included in an amount of 10 to 95 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition for forming the photoluminescence layer. If the solvent is less than 10 parts by weight on the basis of the high viscosity, the workability is low, when the solvent exceeds 95 parts by weight, it takes a long time in the curing process and there is a problem of low economic efficiency.
  • the composition for forming an optical luminescence layer according to the present invention includes additives such as curing agents, leveling agents, adhesion promoters, antioxidants, and the like, which are commonly used in the art, in addition to the above components; Strength reinforcing nano silicas, inorganic nanoparticles and phos (polyhedral oligomeric silsesquioxanes); Antistatic conductive polymers, nanoparticles and ionic liquids; It may further include organic particles for imparting antiglare properties, inorganic particles.
  • the substrate is not particularly limited as long as the substrate is durable and allows the user to see the display well, and materials used in the art may be used without particular limitation.
  • materials used in the art may be used without particular limitation.
  • glass polyethersulphone (PES), polyacrylate (PAR, polyacrylate), polyetherimide (PEI, polyetherimide), polyethylene naphthalate (PEN, polyethylene naphthalate), polyethylene terephthalate (PET, polyethylene) terephthalate, polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polyimide, polycarbonate (PC, polycarbonate), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP, cellulose acetate propionate) may be used.
  • PES polyethersulphone
  • PAR polyacrylate
  • PEI polyetherimide
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PC polycarbonate
  • composition for forming an optical luminescence layer according to the present invention may be applied onto a substrate and cured to form an optical luminescence layer, which may be subjected to a drying step if necessary prior to curing.
  • the coating method is not particularly limited and may be a method commonly used in the art, for example, a fountain coating method, a die coating method, a spin coating method, a spray coating method, a gravure coating method, a roll coating method, a bar Coating method and the like.
  • a drying method is not specifically limited, For example, it can be based on methods, such as natural drying, hot air drying, heat drying, and the like.
  • the hardening method is not specifically limited, For example, it can be based on methods, such as ultraviolet curing and ionizing radiation hardening. Although various active energy can be used for the means, it is more preferable to use ultraviolet rays.
  • an energy source a high pressure mercury lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, a nitrogen laser, an electron beam accelerator, a radioactive element, etc. are preferable, for example.
  • As for the irradiation amount of an energy source 50-5000mJ / cm ⁇ 2> is preferable as an integrated exposure amount in an ultraviolet-A area
  • Hardening becomes more enough that the irradiation amount is 50 mJ / cm ⁇ 2> or more, and the hardness of the photoluminescent layer formed becomes more sufficient. Moreover, if it is 5000 mJ / cm ⁇ 2> or less, coloring of the photoluminescent layer formed can be prevented, and transparency can be improved.
  • the reflection of the laser light at the interface between the air and the light luminescence layer can reduce the light luminescence efficiency and lower the visibility of the laser pointer. Therefore, in order to increase efficiency and improve visibility, it is preferable to include a low reflection layer which reduces the surface reflection of laser light. Therefore, the low reflection optical laminated body which concerns on one Embodiment of this invention contains the low reflection layer formed on the said light luminescence layer.
  • the low reflection layer may be a porous layer.
  • the porous layer has pores on the surface and inside, the porosity is not limited, but 10 to 50%, preferably 18 to 40% is suitable. If the porosity is less than 10%, there is a problem that the low refractive effect and the surface antireflection effect is lowered, and if the porosity is 50% or more, there is a problem that the scratch resistance and transmittance are reduced by the formation of the micro voids.
  • the pore size of the porous layer is a nano size of 10 to 70nm, preferably a nano size of 20 to 50nm.
  • the refractive index of the porous layer is preferably smaller than the refractive index of the light luminescence layer, but is not limited to 1.25 to 1.45 range and the reflectance is preferably 2% or less.
  • the refractive index of the porous layer can be adjusted by adjusting the porosity.
  • the material of the porous layer is not limited, but a reactive cured resin or a reactive organosilicon compound cured by UV or heat may be used.
  • a material having excellent surface strength such as a UV curable resin, may be used in the same manner as the light luminescence layer.
  • the low reflection layer may be a low refractive layer formed from the composition for forming a low refractive layer.
  • the composition for forming the low refractive index layer includes hollow silica particles, a (meth) acrylate monomer, an initiator and a solvent.
  • the hollow silica particles are used to lower the refractive index to increase antireflection properties and to increase scratch resistance.
  • the refractive index of the hollow silica particles is preferably 1.17 to 1.40, more preferably 1.17 to 1.35, even more preferably 1.17 to 1.30.
  • the refractive index does not mean the refractive index of the silica, that is, the refractive index of the outer portion forming the hollow particles, but rather the refractive index of the entire particle.
  • the porosity in the hollow silica particles is preferably in the range of 10 to 60%, more preferably in the range of 20 to 60%, even more preferably in the range of 30 to 60%.
  • the thickness of the outer edge is reduced and the strength of the particles is weakened. Therefore, from the viewpoint of scratch resistance, particles having a refractive index of less than 1.17 of the hollow silica particles are not preferable because they have poor scratch resistance.
  • the refractive index of the hollow silica particles exceeds 1.40, the refractive index is high, and thus the antireflection property is not preferable.
  • the refractive index of the hollow silica particles is measured using an Abbe refractive index meter (manufactured by ATAGO).
  • the hollow silica particles can be easily produced by a known production method.
  • the hollow silica particles may be prepared by the methods described in JP-A-2001-233611 and JP-A-2002-79616.
  • the average particle diameter of the hollow silica particles is preferably 30 to 150% of the low refractive layer, more preferably 35 to 80%, even more preferably 40 to 60%. That is, when the thickness of the low refractive layer is 100 nm, the average particle diameter of the hollow silica particles is preferably 30 nm to 150 nm, more preferably 35 nm to 80 nm, even more preferably 40 nm to 60 nm.
  • the ratio of the cavities can be increased to achieve a low refractive index.
  • fine unevenness is formed on the surface of the low refractive index layer so that the problem of lowering the reflectance is not caused.
  • the hollow silica particles may be crystalline particles or amorphous particles, with monodisperse particles being preferred. In view of the shape, spherical particles are most preferred, but amorphous particles can be used without problems.
  • the average particle diameter of the hollow silica particles is measured by using an electron micrograph.
  • the content of the hollow silica particles is not necessarily limited, but may be included 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition for forming the low refractive index layer. If the content of the hollow silica particles is less than 0.1 parts by weight, a sufficient refractive index reduction effect may not be obtained, and if it exceeds 20 parts by weight, there is a problem in that scratch resistance is lowered.
  • the composition for forming the low refractive layer may be applied onto the photoluminescent layer and cured to form a low reflection layer, and may be dried as necessary prior to curing.
  • the coating, drying and curing methods may be the same method as used for forming the photo luminescence layer.
  • the optical laminate according to one embodiment of the present invention may further include at least one optical functional layer.
  • an optical functional layer may be, for example, a hard coating layer, a polarizer, a polarizer protective layer, an anti-fingerprint layer, a retardation layer, an antistatic layer, or the like.
  • the lamination order thereof is not particularly limited and may be appropriately selected, for example, may be formed under an optical luminescence layer, or may be formed on the opposite side of the substrate.
  • the optical luminescence layer may be an optical functional layer commonly used in the art, for example, a hard coating layer, a polarizer, a polarizer protective layer, a retardation layer, an antireflection layer, an antistatic layer And an antifouling layer.
  • the composition for photoluminescence layer formation can be used in mixture with the composition for optical function layer formation.
  • the light luminescence layer may be at least one of a polarizer and a polarizer protective layer.
  • the composition for photoluminescence layer formation can be used in mixture with the composition for polarizer formation or the composition for polarizer protective layer formation.
  • the optical luminescence layer according to the present invention may be an adhesive layer or an adhesive layer included in the display panel.
  • the composition for forming an optical luminescence layer can be used in admixture with an adhesive or an adhesive composition.
  • the optical luminescence layer according to the present invention may be a base film on which the optical function layer, adhesive layer, adhesive layer, and the like are formed.
  • the composition for photoluminescence layer formation can be used in mixture with the composition for base film formation.
  • One Embodiment of this invention provides the polarizing plate containing the said optical laminated body.
  • One embodiment of the present invention provides an image display device including the optical laminate.
  • An image display apparatus includes the optical laminate attached to any one surface of a display panel.
  • the optical laminate according to the present invention is located under a plurality of optical functional films or other configurations or located on the back side of the viewer with respect to the display panel, the optical laminate may have a light luminescence phenomenon by the light of the laser pointer. It is not specifically limited.
  • the type of the image display device is not particularly limited, and may be, for example, a liquid crystal display device, a plasma display device, an electroluminescent display device, a cathode ray tube display device, or the like.
  • the display panel is not particularly limited, and may be a configuration commonly used in the art, and may further include a configuration commonly used in the art.
  • urethane acrylate (Miwon Corporation, PU620D), 35 parts by weight of butyl acetate, 35 parts by weight of ethyl acetate, 2.0 parts by weight of photoinitiator (Chiba, I-184), 0.3 parts by weight of photoinitiator (Shiba, I-907) , 0.2 parts by weight of leveling agent (BYK Chemisa, BYK3550), 2.5 parts by weight of photoluminescent material (TCI, coumarin) are blended using a stirrer, and filtered using a PP material filter to make photoluminescent hard A composition for forming a coating layer was prepared.
  • leveling agent BYK Chemisa, BYK3550
  • TCI photoluminescent material
  • the low reflection coating liquid (LR coating liquid, catalysable) and isopropyl alcohol were mixed to have a solid content of 2-3% to prepare a composition for forming a low reflection layer.
  • Example 1-3 and Comparative Example 1-2 Preparation of Optical Laminate
  • the solvent was dried at 80 ° C. for 2 minutes.
  • the dried film was irradiated with UV with an integrated light amount of 400 mJ / cm 2 to prepare an optical laminate (refractive index of low reflection layer: 1.35).
  • An optical laminate was manufactured in the same manner as in Example 1 except for the process of forming the low reflection layer.
  • the display After attaching the optical laminate to the upper surface of the display panel, the display was switched to the white mode, and the visibility of the laser pointer was evaluated in front of the panel when the 405 nm laser pointer was shined on the panel at a 60 ° angle.
  • Double-circle The light of a laser pointer is recognized brightly.
  • ⁇ The position of the laser pointer can be recognized.
  • the 12 ° specular reflectance of the coated surface was determined by UV-Vis. It measured by the reflectometer (Shimazu Corporation, UV2450).
  • the low reflection optical laminate according to the present invention obtained in Examples 1 to 3 by adjusting the thickness of the low reflection coating layer to 75 nm, 70 nm and 80 nm, respectively, the comparative examples are 95 nm and 110 nm, respectively Compared with Comparative Example 3 in which 1 and 2 and the low reflection coating layer were not formed, the visibility of the laser pointer was remarkably excellent, and the reflectance was very low at 1.0% or less.
  • the low reflection optical laminate according to the present invention obtained in Examples 1 to 3 was measured to have an average reflectance of 1.28% or less in the 400nm to 450nm range.

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Abstract

본 발명은 기재 상에 형성된 광 루미네선스층 및 상기 광 루미네선스층 상에 형성된 저반사층을 포함하는 저반사 광학 적층체로서, 상기 저반사층의 두께가 상기 저반사 광학 적층체에 조사되는 레이저 광의 파장을 λ, 상기 저반사층의 굴절률을 n으로 정의할 때, λ/3.5n 내지 λ/5n인 저반사 광학 적층체 및 그를 포함하는 화상표시장치를 제공한다. 본 발명에 따른 저반사 광학 적층체는 레이저 포인터를 디스플레이에 직접 포인팅하는 경우에 레이저 포인터의 시인성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 레이저 광의 반사율을 최소화하여 광 루미네선스 효율을 증가시킬 수 있다.

Description

저반사 광학 적층체
본 발명은 저반사 광학 적층체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 루미네선스층과 저반사층을 포함하여 레이저 포인터를 디스플레이에 직접 포인팅하는 경우에 레이저 포인터의 시인성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 레이저 광의 반사율을 최소화할 수 있는 광학 적층체에 관한 것이다.
종래, 회의나 발표회 등에서의 프레젠테이션에서는 프로젝터를 사용하여 자료 화상을 스크린이나 벽에 투영하는 것이 많이 행해져 왔다. 이때, 발표자는 프레젠테이션 화상 상의 어느 장소에 레이저광을 투사하는 레이저 포인터를 사용하여, 스크린 등을 가리키면서 프레젠테이션을 실시하는 것이 일반적이다. 프로젝터를 사용한 스크린 투영의 경우, 투영되는 화상에 있어서는, 콘트라스트가 저하되거나 화질이 나빠지는 문제가 있다.
한편, 최근에는 액정 디스플레이(LCD)나 플라즈마 디스플레이(PDP)가 70 인치를 초과하는 대형화가 진행되고 있어, 프로젝터 투영이 아니라, 이들 디스플레이 자체에 직접 화상을 표시하게 하여 프레젠테이션을 실시하는 것도 가능해지고 있다. 그러나, 디스플레이에 의한 직접 표시로 프레젠테이션을 실시하는 경우, 디스플레이가 자발광이기 때문에, 레이저 포인터에 의한 레이저광 투사가 잘 보이지 않는다. 또한, 디스플레이 자체의 표시 품위를 향상시키기 위해, 디스플레이 표면에 있어서의 방현성이 향상되면, 레이저 포인터의 투사광의 반사도 억제되기 때문에, 레이저 포인터의 시인성이 좋지 않게 되는 문제가 발생한다.
최근에는 일본 공개특허 제2001-236181호에 개시된 바와 같이, 레이저 포인터를 디스플레이 상에서 화면 지시 조작을 행하는 포인팅 디바이스로서 사용할 가능성도 있어, 그 시인성은 더욱 더 중요해지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 한 목적은 레이저 포인터를 디스플레이에 직접 포인팅하는 경우에 레이저 포인터의 시인성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 레이저 광의 반사율을 최소화할 수 있는 광학 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광학 적층체를 포함하는 화상표시장치를 제공하는 것이다.
한편으로 본 발명은 기재 상에 형성된 광 루미네선스층 및 상기 광 루미네선스층 상에 형성된 저반사층을 포함하는 저반사 광학 적층체로서, 상기 저반사층의 두께가 상기 저반사 광학 적층체에 조사되는 레이저 광의 파장을 λ, 상기 저반사층의 굴절률을 n으로 정의할 때, λ/3.5n 내지 λ/5n인 저반사 광학 적층체를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 저반사층의 두께는 60nm 내지 85nm인 것을 특징으로 한다.
다른 한편으로, 본 발명은 상기 저반사 광학 적층체를 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 저반사 광학 적층체는 디스플레이 패널의 어느 일면에 부착된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 저반사 광학 적층체는 광 루미네선스층과 저반사층을 포함하여 레이저 포인터를 디스플레이에 직접 포인팅하는 경우에 레이저 포인터의 시인성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 레이저 광의 반사율을 최소화하여 광 루미네선스 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2에서 수득한 광학 적층체의 파장에 따른 반사율을 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 저반사 광학 적층체는 기재 상에 형성된 광 루미네선스층 및 상기 광 루미네선스층 상에 형성된 저반사층을 포함하고, 상기 저반사층의 두께가 상기 저반사 광학 적층체에 조사되는 레이저 광의 파장을 λ, 상기 저반사층의 굴절률을 n으로 정의할 때, λ/3.5n 내지 λ/5n이다.
상기 광 루미네선스층은 광 루미네선스 물질을 포함하여 광에 의한 자극으로 발광하므로, 레이저 포인터를 디스플레이에 직접 포인팅하는 경우에 레이저 포인터의 빛에 의해 해당 부위가 발광하여 레이저 포인터의 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 저반사층은 두께를 λ/3.5n 내지 λ/5n으로 조절함으로써 레이저 광의 반사율을 최소화하여 광 루미네선스 효율을 증가시키고 레이저 포인터의 시인성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 저반사 광학 적층체는 상기 저반사층의 두께가 60nm 내지 85nm인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 저반사 광학 적층체는 자외선 레이저 포인터의 파장 영역인 400nm 내지 450nm 범위에서 평균 반사율이 1.5% 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 저반사 광학 적층체는 405nm의 레이저 광에 대한 반사율이 1% 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광 루미네선스층은 광 루미네선스층 형성용 조성물을 기재에 도포하여 형성할 수 있다.
본 발명의 광 루미네선스층 형성용 조성물은 광 루미네선스 물질, 투광성 수지, 개시제 및 용제를 포함할 수 있다.
본 발명에서 광 루미네선스 물질이란 빛에 의해 자극 받아 스스로 빛을 내는 물질을 말한다.
상기 광 루미네선스 물질은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 광 루미네선스 안료, 광 루미네선스 염료 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 광 루미네선스 안료는 예를 들면 유기형광안료, 무기형광안료 등을 들 수 있다. 상기 광 루미네선스 염료는 예를 들면 스틸벤 유도체계 염료, 이미다졸 유도체계 염료, 벤조이미다졸계 염료, 쿠마린 유도체계 염료, 벤지딘계 염료, 벤조자졸계 염료 등을 들 수 있다. 쿠마린 유도체계 염료의 구체적인 예로는 쿠마린 7, 쿠마린 102, 쿠마린 152 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 광 루미네선스 염료는 다중방향족 탄화수소(polyaromatic hydrocarbon) 또는 헤테로시클릭 화합물이다.
상기 다중방향족 탄화수소의 구체적인 예로는, 나프탈렌(naphthalene), 안트라센(anthracene), 나프타센(naphthacene), 펜타센(pentacene), 페릴렌(perylene), 테릴렌(terrylene), 쿼터릴렌(quaterrylene), 페난트렌(phenanthrene), 피렌(pyrene) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 헤테로시클릭 화합물의 구체적인 예로는, 피리딘(pyridine), 퀴놀린(quinoline), 아크리딘(acridine), 인돌(indole), 트립토판(tryptophan), 카바졸(carbazole), 디벤조푸란(dibenzofuran), 디벤조티오펜(dibenzothiophen), 쿠마린(coumarin), 잔텐(xanthene), 로다민(rhodamine), 피로닌(pyronine), 플루오레세인(fluoresein), 에오신(eosin) Y, 에리트로신(erythrosine) Y, 옥사진(oxazine) 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 다중방향족 탄화수소 및 헤테로시클릭 화합물은 한 개 또는 그 이상의 수소가 C1-C5의 알킬기, C2-C6의 알케닐기, C2-C6의 알키닐기, C3-C10의 시클로알킬기, C3-C10의 헤테로시클로알킬기, C3-C10의 헤테로시클로알킬옥시, C1-C5의 할로알킬기, C1-C5의 알콕시기, C1-C5의 티오알콕시기, 아릴기, 아실기, 히드록시, 티오(thio), 할로겐, 아미노, 알콕시카보닐, 카복시, 카바모일, 시아노, 니트로 등으로 치환될 수 있다.
상기 광 루미네선스 안료 및 염료는 고상, 액상, 파우더 등의 형태로 사용될 수 있고, 바람직하게는 파우더일 수 있다.
광 루미네선스 파우더는 예를 들면 란타나이드 복합체, 유기형광체, 무기형광체, 광루미네선스 양자점 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 란타나이드 복합체는 란타나이드계 금속 원소를 포함하는 화합물로서, 란타나이드계 금속 원소는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 유로피움, 터비움, 디스프로시움, 사마리움 등일 수 있으며, 바람직하게는 유로피움일 수 있다. 상기 유로피움 복합체로는, 예를 들면 트리스(다이벤조일메탄)모노(1,10-페난트롤린)유로피움(III)(이하, Eu(DBM)3Phen), 트리스(다이나프틸메탄)모노(1,10-페난트롤린)유로피움(III)(이하, Eu(DNM)3Phen), BaMgAl10O17:Eu,Mn, Sr10(PO4)6Cl2:Eu 등을 들 수 있다.
상기 광 루미네선스 물질의 최대 여기 파장은 레이저 포인터의 레이저 빛의 파장과 관련되며, 100nm 내지 450nm 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 상기 빛의 파장이 100nm 미만이면, X선 영역의 광원이므로 광원이 인체에 노출되었을 경우 인체에 유해한 문제가 있으며, 450nm를 초과하면 가시광선 영역의 광원이므로 디스플레이로부터 나오는 백라이트 빛으로도 발광이 발생하여 시인성이 저하될 수 있다.
본 명세서에서 최대 여기파장은 여기광의 파장을 변화시키면서 측정한 형광 스펙트럼에서 형광 강도가 가장 큰 값이 되는 여기광의 파장을 의미한다.
상기 광 루미네선스 물질의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 상기 광루미네선스층 형성용 조성물 전체 100중량부에 대하여 0.01 내지 90중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.03 내지 50중량부로 포함될 수 있다. 광 루미네선스 물질의 함량이 0.01 내지 90중량부인 경우, 충분한 광 루미네선스 효과를 낼 수 있으며, 그 외 성분이 적정 함량으로 포함되어 적정의 경도를 유지할 수 있다.
상기 투광성 수지는 광경화형 수지일 수 있으며, 상기 광경화형 수지는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및/또는 모노머를 포함할 수 있다.
상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머로는, 예를 들면 에폭시 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있으며, 우레탄 (메타)아크릴레이트가 바람직하다.
상기 우레탄 (메타)아크릴레이트는 분자 내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트와 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 촉매 존재 하에서 반응시켜 제조할 수 있다. 상기 분자 내에 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트의 구체적인 예로는, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시이소프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 개환 히드록시아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리/테트라(메타)아크릴레이트 혼합물, 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트 혼합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 또한 상기 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 구체적인 예로는, 1,4-디이소시아나토부탄, 1,6-디이소시아나토헥산, 1,8-디이소시아나토옥탄, 1,12-디이소시아나토도데칸, 1,5-디이소시아나토-2-메틸펜탄, 트리메틸-1,6-디이소시아나토헥산, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 트랜스-1,4-시클로헥센디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(시클로헥실이소시아네이트), 이소포론디이소시아네이트, 톨루엔-2,4-디이소시아네이트, 톨루엔-2,6-디이소시아네이트, 자일렌-1,4-디이소시아네이트, 테트라메틸자일렌-1,3-디이소시아네이트, 1-클로로메틸-2,4-디이소시아네이트, 4,4'-메틸렌비스(2,6-디메틸페닐이소시아네이트), 4,4'-옥시비스(페닐이소시아네이트), 헥사메틸렌디이소시아네이트로부터 유도되는 3관능 이소시아네이트, 트리메탄프로판올어덕트톨루엔디이소시아네이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 모노머는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 광경화형 관능기로 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등의 불포화 기를 분자 내에 갖는 모노머를 사용할 수 있으며, (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머가 바람직하다.
상기 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머의 구체적인 예로는, 네오펜틸글리콜아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메타)아크릴레이트, 1,2,4-시클로헥산테트라(메타)아크릴레이트, 펜타글리세롤트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헥사트리(메타)아크릴레이트, 비스(2-하이드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 하이드록시프로필(메타)아크릴레이트, 하이드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소덱실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라하이드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 이소보네올(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 예시한 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 모노머는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 투광성 수지는 특별히 제한되지는 않으나, 상기 광루미네선스층 형성용 조성물 전체 100중량부에 대하여 1 내지 80중량부로 포함될 수 있다. 상기 투광성 수지의 함량이 1중량부 미만이면 충분한 경도 향상을 도모하기 어렵고, 80중량부를 초과할 경우 컬링이 심해지는 문제가 있다.
상기 개시제는 당해 분야에서 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 개시제로는, 구체적으로 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-히드록시시클로페닐케톤, 디메톡시-2-페닐아세토페논, 안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4-크놀로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페논 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 개시제는 특별히 제한되지는 않으나, 상기 광루미네선스층 형성용 조성물 전체 100중량부에 대하여 0.1 내지 10중량부 사용할 수 있다. 상기 개시제의 함량이 0.1중량부 미만이면 경화 속도가 늦고, 10중량부를 초과할 경우 과경화로 크랙이 발생할 수 있다.
상기 용제는 당해 분야에서 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 용제는 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀루소브, 에틸솔루소브 등), 아세테이트계(에틸아세테이트, 프로필아세테이트, 부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등), 헥산계(헥산, 헵탄, 옥탄 등), 벤젠계(벤젠, 톨루엔, 자일렌 등) 등이 사용될 수 있다. 상기 예시된 용제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 용제의 함량은 특별히 제한되지는 않으나, 상기 광루미네선스층 형성용 조성물 전체 100중량부에 대하여 10 내지 95중량부 포함될 수 있다. 상기 용제가 상기 기준으로 10중량부 미만이면 점도가 높아 작업성이 떨어지고, 95중량부를 초과할 경우에는 경화 과정에서 시간이 많이 소요되고 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명에 따른 광 루미네센스층 형성용 조성물은 상기 성분 외에도 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 경화제, 레벨링제, 밀착 촉진제, 산화 방지제 등의 첨가제; 강도 보강용 나노 실리카, 무기 나노입자 및 포스(폴리헤드럴 올리고머릭 실세스퀴옥산); 대전 방지용 전도성 고분자, 나노입자 및 이온성액체; 방현성 부여용 유기 입자, 무기 입자 등을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 기재는 내구성이 크고, 사용자가 디스플레이를 잘 볼 수 있도록 하는 물질이라면 특별히 한정되지 않으며, 당해 분야에서 사용되는 소재가 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 유리, 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(PPS, polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC, polycarbonate), 셀룰로오스 트리아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP, cellulose acetate propionate) 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 광 루미네선스층 형성용 조성물을 기재 상에 도포하고 경화하여 광 루미네선스층을 형성할 수 있는데, 경화에 앞서 필요에 따라 건조 단계를 거칠 수 있다.
상기 도포 방법은 특별히 한정되지 않고 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 방법에 의할 수 있으며, 예를 들면 파운틴 코팅법, 다이 코팅법, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법, 그라비아 코팅법, 롤 코팅법, 바 코팅법 등이 있다.
건조 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 자연 건조, 열풍 건조, 가열 건조 등의 방법에 의할 수 있다.
경화 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 자외선 경화, 전리 방사선 경화 등의 방법에 의할 수 있다. 그 수단에는 각종 활성 에너지를 사용할 수 있는데, 자외선을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 에너지선원으로는, 예를 들어 고압 수은 램프, 할로겐 램프, 크세논 램프, 메탈 할라이드 램프, 질소 레이저, 전자선 가속 장치, 방사성 원소 등이 바람직하다. 에너지선원의 조사량은, 자외선 A영역에서의 적산 노광량으로서 50 내지 5000mJ/㎠가 바람직하다. 조사량이 50mJ/㎠ 이상이면 경화가 보다 충분해져, 형성되는 광 루미네선스층의 경도가 보다 충분한 것이 된다. 또한, 5000mJ/㎠ 이하이면, 형성되는 광 루미네선스층의 착색을 방지할 수 있어, 투명성을 향상시킬 수 있다.
비교적 밝은 장소에서 레이저 포인터를 사용하는 경우, 공기와 광 루미네선스층의 계면에서의 레이저 광의 반사가 광 루미네선스 효율을 감소시키고 레이저 포인터의 시인성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 효율을 증가시키고 시인성을 향상시키기 위해서는, 레이저 광의 표면 반사를 저감시키는 저반사층을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 일 실시형태에 따른 저반사 광학 적층체는 상기 광 루미네선스층 상에 형성된 저반사층을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 저반사층은 다공성층일 수 있다.
상기 다공성층은 표면 및 내부에 공극을 가지고 있으며, 그 공극률은 제한되지 않으나 10 내지 50%, 바람직하게는 18 내지 40%가 적당하다. 공극률이 10% 미만이면 저굴절 효과 및 표면 반사방지 효과가 저하되는 문제가 있으며, 공극률이 50% 이상이면 마이크로 공극의 형성으로 내찰상성 및 투과율이 저하되는 문제가 있다.
상기 다공성층의 공극의 크기는 10 내지 70nm의 나노 크기이며, 바람직하게는 20 내지 50nm의 나노 크기이다
상기 다공성층의 굴절률은 상기 광 루미네선스층보다 굴절률이 작은 것이 바람직하며, 제한되지는 않으나 1.25 내지 1.45 범위이고 반사율은 2% 이하인 것이 좋다.
상기 다공성층의 굴절률은 상기 공극률의 조절에 의해 조절이 가능하다.
상기 다공성층의 재질로는 제한되지 않으나, UV 또는 열에 의해 경화되는 반응성 경화 수지나 반응성 유기 규소 화합물이 사용될 수 있다.
또한 상기 광 루미네선스층과 동일하게 UV 경화 수지 등 표면강도가 우수한 재질을 사용할 수도 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 저반사층은 저굴절층 형성용 조성물로부터 형성되는 저굴절층일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 저굴절층 형성용 조성물은 중공 실리카 입자, (메타)아크릴레이트 모노머, 개시제 및 용제를 포함한다.
상기 중공 실리카 입자는 굴절률을 낮추어 반사 방지 특성을 높이고, 내스크래치성을 높이기 위하여 사용된다.
상기 중공 실리카 입자의 굴절률은 바람직하게는 1.17 내지 1.40이고, 보다 바람직하게는 1.17 내지 1.35이며, 보다 더 바람직하게는 1.17 내지 1.30이다. 여기서 굴절률은 실리카의 굴절률, 즉 중공 입자를 형성하는 외곽의 굴절률을 의미하는 것이 아니라, 입자 전체의 굴절률을 의미하는 것이다.
이때 중공 실리카 입자 내의 공극률은 바람직하게는 10 내지 60%의 범위이고, 보다 바람직하게는 20 내지 60%의 범위이며, 보다 더 바람직하게는 30 내지 60%의 범위이다.
상기 중공 실리카 입자의 저 굴절률 및 고 공극률을 달성하려고 하는 경우, 외곽의 두께는 감소되고 입자의 강도는 약해진다. 따라서, 내스크래치성의 관점에서, 중공 실리카 입자의 굴절률이 1.17 미만인 입자는 내스크래치성이 떨어지므로 바람직하지 않다. 아울러 중공 실리카 입자의 굴절률이 1.40을 초과하는 경우 굴절률이 높아 반사 방지 특성이 떨어지므로 바람직하지 않다. 상기 중공 실리카 입자의 굴절률은 Abbe 굴절률계(ATAGO사 제품)를 사용하여 측정한다.
상기 중공 실리카 입자는 공지의 제조방법에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 예를 들어, 상기 중공 실리카 입자는 JP-A-2001-233611 및 JP-A-2002-79616에 기재된 방법에 의해 제조된 것을 사용할 수 있다.
상기 중공 실리카 입자의 평균 입자 직경은 바람직하게는 저굴절층의 30 내지 150%이고, 보다 바람직하게는 35 내지 80%이며, 보다 더 바람직하게는 40 내지 60%이다. 즉, 저굴절층의 두께가 100nm인 경우, 중공 실리카 입자의 평균 입자 직경은 바람직하게는 30nm 내지 150nm이고, 보다 바람직하게는 35nm 내지 80nm이며, 보다 더 바람직하게는 40nm 내지 60nm이다. 상기 중공 실리카 입자가 상기 기재한 범위 내에 있는 경우, 공동부의 비율이 높아져 저 굴절률이 달성될 수 있다. 더욱이, 저굴절층의 표면 상에 미세한 요철을 형성시켜 반사율을 낮추는 문제점을 야기하지 않는다. 상기 중공 실리카 입자는 결정질 입자이거나 비결정질 입자일 수 있고, 단분산 입자가 바람직하다. 형태를 고려시, 구형 입자가 가장 바람직하나, 부정형의 입자도 문제 없이 사용 가능하다. 상기 중공 실리카 입자의 평균 입자 직경은 전자현미경 사진을 사용함으로써 측정한다.
상기 중공 실리카 입자의 함량은 반드시 제한되지 않으나, 저굴절층 형성용 조성물 전체 100중량부에 대하여, 0.1 내지 20중량부 포함되는 것이 좋다. 상기 중공 실리카 입자의 함량이 0.1중량부 미만일 경우 충분한 굴절률 감소 효과를 얻을 수가 없고, 20중량부를 초과할 경우 내스크래치성이 저하되는 문제점이 있다.
상기 (메타)아크릴레이트 모노머, 개시제 및 용제는 상기 광 루미네센스층 형성용 조성물에서 설명한 바와 동일하므로, 중복을 피하기 위해 기재를 생략한다.
상기 저굴절층 형성용 조성물을 상기 광 루미네선스층 상에 도포하고 경화하여 저반사층을 형성할 수 있으며, 경화에 앞서 필요에 따라 건조 단계를 거칠 수 있다.
상기 도포, 건조 및 경화 방법은 상기 광 루미네선스층 형성시와 동일한 방법을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체는 적어도 1층의 광학기능층을 더 포함할 수 있다. 이러한 광학기능층은 예를 들면, 하드코팅층, 편광자, 편광자 보호층, 지문방지층, 위상차층, 대전방지층 등일 수 있다. 이들의 적층 순서는 특별히 한정되지 않고 적절히 선택될 수 있으며, 예를 들면 광 루미네선스층 하에 형성될 수도 있으며, 또는 기재의 반대 면에 형성될 수도 있다.
본 발명의 다른 일 실시형태에 따르면, 상기 광 루미네선스층은 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 광학기능층일 수 있으며, 예를 들면 하드코팅층, 편광자, 편광자 보호층, 위상차층, 반사방지층, 대전방지층, 방오층 등일 수 있다. 이러한 경우에, 광 루미네선스층 형성용 조성물은 해당 광학기능층 형성용 조성물과 혼합하여 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 광학 적층체가 편광판으로 적용되는 경우에, 광 루미네선스층은 편광자 및 편광자 보호층 중 적어도 1층일 수 있다. 이러한 경우에, 광 루미네선스층 형성용 조성물은 편광자 형성용 조성물 또는 편광자 보호층 형성용 조성물과 혼합하여 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광 루미네선스층은 디스플레이 패널에 포함되는 점착층 또는 접착층일 수 있다. 마찬가지로, 이러한 경우에 광 루미네선스층 형성용 조성물은 점착제 또는 접착제 조성물과 혼합하여 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광 루미네선스층은 상기 광학기능층, 점착층, 접착층 등이 형성되는 기재 필름일 수 있다. 마찬가지로, 광 루미네선스층 형성용 조성물은 기재 필름 형성용 조성물과 혼합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 상기 광학 적층체를 포함하는 편광판을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태는 상기 광학 적층체를 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 화상표시장치는 디스플레이 패널의 어느 일면에 부착된 상기 광학 적층체를 포함한다.
본 발명에 따른 광학 적층체는 복수개의 광학 기능성 필름 또는 그 외의 구성 하에 위치하거나 디스플레이 패널을 기준으로 시인자 측의 배면에 위치하더라도 레이저 포인터의 광에 의해 광 루미네선스 현상이 일어날 수 있는 위치라면 특별히 한정되지 않는다.
상기 화상표시장치의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 액정표시장치, 플라스마표시장치, 전계발광표시장치, 음극선관표시장치 등일 수 있다.
상기 디스플레이 패널은 특별히 한정되지 않고, 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 구성일 수 있으며, 그 외에도 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 구성을 더 포함할 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
제조예 1: 광 루미네선스성 하드코팅층 형성용 조성물의 제조
25중량부의 우레탄 아크릴레이트(미원상사, PU620D), 35중량부의 부틸아세테이트, 35중량부의 에틸아세테이트, 2.0중량부의 광개시제(시바사, I-184), 0.3중량부의 광개시제(시바사, I-907), 0.2중량부의 레벨링제(BYK 케미사, BYK3550), 2.5중량부의 광루미네선스 물질(TCI, 쿠마린)을 교반기를 이용하여 배합하고, PP재질의 필터를 이용하여 여과하여 광루미네선스성 하드코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 2: 저반사층 형성용 조성물의 제조
저반사 코팅액(LR 코팅액, 촉매화성)과 이소프로필알콜을 고형분 함량이 2-3%가 되도록 혼합하여 저반사층 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 1-3 및 비교예 1-2: 광학 적층체의 제조
상기 제조예 1에서 수득한 광루미네선스성 하드코팅층 형성용 조성물을 40㎛ 트리아세틸 셀룰로우스 필름 상에 경화 후 두께가 3-7㎛가 되도록 코팅한 후, 80℃ 온도로 2분 동안 용제를 건조시켰다. 건조된 필름에 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 광루미네선스성 하드코팅층을 형성하였다.
상기 광루미네선스성 하드코팅층 상에 상기 제조예 2에서 수득한 저반사층 형성용 조성물을 경화 후 두께가 하기 표 1과 같이 되도록 코팅한 후, 80℃ 온도로 2분 동안 용제를 건조시켰다. 건조된 필름에 적산광량 400mJ/cm2로 UV를 조사하여 광학 적층체를 제조하였다(저반사층의 굴절률: 1.35).
비교예 3:
실시예 1에서 저반사층 형성 과정을 제외한 것 이외에는 동일한 방법으로 광학 적층체를 제조하였다.
실험예 1: 레이져 포인터 시인성 및 반사율 평가
실시예 1-3 및 비교예 1-3에서 수득한 광학 적층체의 레이져 포인터 시인성 및 반사율을 하기 방법에 따라 평가하여, 그 결과를 하기 표 1 및 도 1에 나타내었다.
(1) 레이져 포인터 시인성
광학 적층체를 디스플레이 패널의 상면에 부착한 후, 디스플레이를 화이트 모드로 전환하고, 405nm 레이저 포인터를 패널에 60° 각도에서 비추었을 때, 패널 정면에서 레이져 포인터의 시인성을 평가하였다.
◎: 레이저 포인터의 빛이 밝게 인지된다.
○: 레이져 포인터의 위치를 인지할 수 있다.
X: 레이저 포인터의 위치가 확인되지 않는다.
(2) 반사율
광학 적층체의 배면을 검은색 아크릴판에 접합 후, 코팅 면의 12° 정반사율을 UV-Vis. 반사율 측정기 (시마즈 사, UV2450)를 통해 측정하였다.
표 1
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3
저반사 코팅층 두께 75nm 70nm 80nm 95nm 110nm 0nm
레이저 포인터 시인성 ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○
반사율 최저 파장 405nm 378nm 432nm 513nm 587nm 360nm
405nm 반사율 0.94% 0.98% 0.98% 1.46% 2.33% 5.2%
상기 표 1에서 보듯이, 실시예 1 내지 3에서 수득한 본 발명에 따른 저반사 광학 적층체는 저반사 코팅층의 두께를 각각 75nm, 70nm 및 80nm로 조절함으로써, 두께가 각각 95nm 및 110nm인 비교예 1 및 2와 저반사 코팅층이 형성되어 있지 않은 비교예 3에 비해 레이저 포인터의 시인성이 현저히 우수하고, 반사율이 1.0% 이하로 매우 낮았다.
또한, 도 1에서 보듯이, 실시예 1 내지 3에서 수득한 본 발명에 따른 저반사 광학 적층체는 400nm 내지 450nm 범위에서 평균 반사율이 1.28% 이하로 측정되었다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (15)

  1. 기재 상에 형성된 광 루미네선스층 및 상기 광 루미네선스층 상에 형성된 저반사층을 포함하는 저반사 광학 적층체로서, 상기 저반사층의 두께가 상기 저반사 광학 적층체에 조사되는 레이저 광의 파장을 λ, 상기 저반사층의 굴절률을 n으로 정의할 때, λ/3.5n 내지 λ/5n인 저반사 광학 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 저반사층의 두께가 60nm 내지 85nm인 것을 특징으로 하는 저반사 광학 적층체.
  3. 제1항에 있어서, 자외선 레이저 포인터의 파장 영역인 400nm 내지 450nm 범위에서 평균 반사율이 1.5% 이하인 것을 특징으로 하는 저반사 광학 적층체.
  4. 제1항에 있어서, 405nm의 레이저 광에 대한 반사율이 1% 이하인 것을 특징으로 하는 저반사 광학 적층체.
  5. 제1항에 있어서, 광 루미네선스층이 광 루미네선스 물질, 투광성 수지, 개시제 및 용제를 포함하는 광 루미네선스층 형성용 조성물을 사용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 저반사 광학 적층체.
  6. 제5항에 있어서, 광 루미네선스 물질의 최대 여기 파장이 100nm 내지 450nm 범위내인 것을 특징으로 하는 저반사 광학 적층체.
  7. 제1항에 있어서, 저반사층이 공극률이 10 내지 50%인 다공성층인 것을 특징으로 하는 저반사 광학 적층체.
  8. 제7항에 있어서, 다공성층의 굴절률이 1.25 내지 1.45 범위인 것을 특징으로 하는 저반사 광학 적층체.
  9. 제1항에 있어서, 광 루미네선스층이 하드코팅층, 편광자, 편광자 보호층, 위상차층, 반사방지층, 대전방지층, 방오층, 점착층, 접착층 또는 이들의 기재 필름인 것을 특징으로 하는 저반사 광학 적층체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 저반사 광학 적층체를 포함하는 편광판.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 저반사 광학 적층체를 포함하는 화상표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 저반사 광학 적층체가 디스플레이 패널의 어느 일면에 부착된 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  13. 제11항에 있어서, 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
  14. 제10항에 따른 편광판을 포함하는 화상표시장치.
  15. 제14항에 있어서, 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 화상표시장치.
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