WO2021177689A1 - 눈부심 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치 - Google Patents

눈부심 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치 Download PDF

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WO2021177689A1
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coating layer
light
hard coating
organic particles
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이한나
서정현
장영래
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주식회사 엘지화학
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Definitions

  • the present invention relates to an anti-glare film, a polarizing plate, and a display device including the same.
  • an anti-glare film is used to scatter external light from the surface by forming irregularities on the display surface, or to induce internal scattering by using the refractive index between the resin and particles forming the coating film. was applied.
  • the surface irregularities formed on the surface of the anti-glare film serve as a lens that greatly refracts light emitted from the pixels.
  • a sparkling phenomenon occurs, and the image expression is also distorted, thereby causing a problem in that image sharpness is lowered.
  • the present invention provides an anti-glare film with excellent physical properties such as scratch resistance, high strength and stain resistance while exhibiting excellent anti-glare properties, preventing a sparking phenomenon, and exhibiting excellent optical properties such as high light transmittance. It is for
  • the present invention is to provide a polarizing plate including the anti-glare film.
  • Another object of the present invention is to provide a display device including the anti-glare film and providing high screen clarity.
  • light transmissive substrate and a hard coating layer comprising a binder resin and organic particles and inorganic particles dispersed in the binder resin;
  • the difference between the overall haze (Ha) and the internal haze (Hi) (Ha - Hi) is 5 to 15%
  • the peak area (I A ) between the region of 1500 cm -1 and 1570 cm -1 to the peak area (I A ) between the region of 1690 cm -1 and 1745 cm -1 The ratio of B ) (I B / I A ) is 0.1 to 0.6,
  • the transmission diffusion distribution according to Equation 1 of the laminate may be more than 1% and less than 10%, an anti-glare film may be provided.
  • A is the transmission intensity measured by measuring the light transmitted in the normal direction of the hard coating layer after irradiating light in the normal direction of the light-transmitting substrate
  • B is the transmission diffusion intensity measured by irradiating light in the normal direction of the light-transmitting substrate, and then measuring the light transmitted at +1° or -1° based on the normal line of the hard coating layer.
  • a polarizing plate including the anti-glare film is provided.
  • a display device including the anti-glare film is provided.
  • the (meth)acrylate [(Meth)acrylate] is meant to include both acrylate and methacrylate.
  • the weight average molecular weight (Mw) means the molecular weight (unit: Da(Dalton)) of polystyrene conversion measured by the gel permeation chromatography (GPC) method.
  • GPC gel permeation chromatography
  • a commonly known analyzer and a detector such as a differential refraction detector and a column for analysis may be used, and a temperature that is normally applied Conditions, solvents, and flow rates can be applied.
  • the evaluation temperature is 160° C.
  • 1,2,4-trichlorobenzene is used as a solvent
  • the flow rate is 1 mL/min
  • the sample is prepared at a concentration of 10 mg/10 mL, and then supplied in an amount of 200 ⁇ L, and the value of Mw can be obtained using a calibration curve formed using a polystyrene standard.
  • the molecular weight of the polystyrene standard was 2,000 / 10,000 / 30,000 / 70,000 / 200,000 / 700,000 / 2,000,000 / 4,000,000 / 10,000,000.
  • a light-transmitting substrate and a hard coating layer including a binder resin and organic particles and inorganic particles dispersed in the binder resin, wherein the laminate includes a difference between an overall haze (Ha) and an internal haze (Hi) (Ha - Hi) is 5 to 15%, and in the IR spectrum for the laminate, 1500 cm -1 to 1570 cm -1 for the peak area (I A ) that exists between the 1690 cm -1 to 1745 cm -1 region.
  • Ha overall haze
  • Hi internal haze
  • the transmission diffusion distribution according to the expression 1 of the laminate is less than 1% of greater than 10% can be
  • the present inventors include a laminate including a light-transmitting substrate, a binder resin, and a hard coating layer including organic particles and inorganic particles, wherein the difference between the overall haze (Ha) and the internal haze (Hi) is 5 to 15% , and the peak area ratio (I B / I a) is 0.1 to 0.6, and the display panel while the excellent antiglare property if they meet the said transmission spread distribution of less than 1% of greater than 10% indicated, high resolution is required Even when applied, it was confirmed that the sparkling phenomenon does not occur, and the present invention was completed.
  • the above-described specific numerical range of the difference between the total haze (Ha) and the internal haze (Hi) of the anti-glare film, the peak area ratio, and the transmission diffusion distribution, the binder resin composition of the hard coating layer, dispersed in the binder resin This may be due to the diameter of the organic particles and the inorganic particles, or the weight ratio of the organic particles to the inorganic particles.
  • a difference (Ha - Hi) between an overall haze (Ha) and an internal haze (Hi) may be 5 to 15%, 7 to 14%, or 9 to 13%. If the difference between the total haze and the internal haze is less than 5%, the anti-glare effect due to external irregularities may be reduced, and if it exceeds 15%, the sparkling may be severe and the image sharpness may be reduced.
  • the laminate may have a total haze (Ha) of 20% to 50%, 25% to 45%, or 30% to 40%. If the total haze is too small, a sparkling phenomenon may occur or anti-glare properties (anti-glare properties) may not appear.
  • Ha total haze
  • the laminate may have an internal haze of 10% to 40%, 15% to 35%, or 20 to 30%. If the internal haze is too small, a sparkling phenomenon may occur, and if the internal haze is too large, cloudiness of the film may be increased and the contrast ratio may be decreased.
  • the ratio (I B / I A ) of the peak area present (I B ) may be 0.10 to 0.60, 0.20 to 0.58, or 0.30 to 0.55. If the ratio of the peak area (I B / I A ) is less than 0.10, the unevenness is not formed uniformly in the form of protrusions, and a sparkling phenomenon may occur. may be lowered.
  • the IR spectrum may be measured using an IR spectrum measuring device Cary 660 (Agilent) for the hard coating layer of the anti-glare film, and the measurement conditions are a temperature condition of 20 to 25° C. and a humidity of 40 to 50%. may be a condition.
  • the laminate included in the anti-glare film may have a transmission diffusion distribution according to the following formula 1 of more than 1% and less than 10%, 3% to 8%, or 4% to 7%. If the transmission diffusion distribution is less than 1%, there is a problem in that the anti-glare effect is reduced, and if it is 10% or more, there is a problem in that sparkling occurs.
  • A is the transmission intensity measured by measuring the light transmitted in the normal direction of the hard coating layer after irradiating light in the normal direction of the light-transmitting substrate
  • B is the transmission diffusion intensity measured by irradiating light in the normal direction of the light-transmitting substrate, and then measuring the light transmitted at +1° or -1° based on the normal line of the hard coating layer.
  • the transmission intensity (A) and transmission diffusion intensity (B) are, after irradiating light with respect to the normal direction of the light-transmissive substrate, when the irradiated light is transmitted to the hard coating layer, the It may be divided into the transmittance intensity (A) and transmittance diffusion intensity (B), respectively, according to the measurement angle.
  • the intensity of the transmitted light measured in the normal direction of the hard coating layer is the transmittance intensity (A), which may be defined as the normal transmittance intensity.
  • the intensity of transmitted light measured at +1° or -1° based on the normal line of the hard coating layer is the transmitted diffusion intensity (B).
  • the intensity of the light irradiated in the normal direction of the light-transmitting substrate is constant, and specifically, the intensity of the light irradiated in the normal direction of the light-transmitting substrate is
  • the transmittance intensity (A) may be 10 to 60, 20 to 50, or 25 to 45
  • the transmittance diffusion intensity (B) may be 0.1 to 6, 0.2 to 5, or 0.25 to 4.5.
  • the laminate included in the anti-glare film may have a specular reflection intensity ratio of more than 1% and less than 10%, 3% to 8%, or 4% to 7% of Formula 2 below. If the specular reflection intensity ratio is 1% or less, sparkling may occur or image sharpness may be reduced, and if it is 10% or more, there is a problem in that the anti-glare effect is reduced.
  • C is the reflection intensity measured at 45 ° corresponding to the specular reflection of the incident angle after irradiating light at an incident angle of 45 ° to the hard coating layer
  • D is the reflection intensity measured at 45° corresponding to the specular reflection of the incident angle after irradiating light at an incident angle of 45° to the light-transmitting substrate.
  • the specular intensity ratio of Equation 2 is calculated by calculating the reflected intensity (C) measured for the hard coating layer as a percentage with respect to the reflected intensity (D) measured for the light-transmitting substrate.
  • a non-transmissive base material is affixed to the back surface of a measurement object.
  • the non-transmissive substrate is a substrate that does not transmit light such as visible light having a light transmittance of approximately 0%, and may be, for example, a black acrylic plate, black cardboard, or a film coated with a black adhesive.
  • the film to which the black pressure-sensitive adhesive is applied may be, for example, a polyethylene terephthalate film coated with a black pressure-sensitive adhesive.
  • the flat non-transmissive substrate without concavities and convexities or warpage may be affixed on one surface of the light-transmitting substrate to face the hard coating layer. Thereafter, the light beam is incident at an angle of 45° from the normal to the surface of the hard coating layer, and the reflection intensity (C) can be measured at 45° corresponding to the specular reflection of the incident angle.
  • the reflection intensity (C) may be 1000 to 6000, 1500 to 5000, or 2000 to 4000.
  • the reflection intensity (D) may be 50000 to 70000, 52000 to 68000, or 55000 to 65000.
  • the anti-glare film may include a hard coating layer, and the hard coating layer may include a binder resin and organic particles and inorganic particles dispersed in the binder resin.
  • the binder resin may include a polyfunctional (meth)acrylate-based monomer and a urethane (meth)acrylate oligomer.
  • the polyfunctional (meth)acrylate-based monomer includes 2 or more, 3 to 10, or 4 to 9 (meth)acrylate-based functional groups, and has a weight average molecular weight of 1,500 g/mol or less, 1,000 g/mol mol or less.
  • Such a polyfunctional (meth) acrylate-based monomer is not limited thereto, for example, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, di Pentaerythritol hexa(meth)acrylate, tripentaerythritol hepta(meth)acrylate, torylene diisocyanate, xylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, trimethylolpropane polyethoxy It may be at least one selected from the group consisting of tri(meth)acrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, butanediol dimethacrylate, hexaethyl methacrylate, and buty
  • the urethane (meth) acrylate oligomer includes 2 or more, 3 to 20, or 4 to 15 (meth) acrylate-based functional groups, and has a weight average molecular weight of 700 g/mol to 10,000 g/mol, or from 1,000 g/mol to 8,000 g/mol, or from 1,500 g/mol to 5,000 g/mol.
  • the urethane (meth) acrylate oligomer has an equivalent weight of the (meth) acrylate-based functional group of 100 to 500 g/mol, 150 g/mol to 450 g/mol, or 200 g/mol to 400 g /mol.
  • the equivalent of these functional groups is a value obtained by dividing the molecular weight of the polysiloxane by the number of functional groups, and can be analyzed by H-NMR or chemical titration.
  • the urethane (meth) acrylate oligomer is not limited thereto, but for example, a urethane-modified acrylate oligomer, an epoxide acrylate oligomer, an ether acrylate oligomer, a dendritic acrylate oligomer, or a mixture of two or more thereof. can be
  • the polyfunctional (meth)acrylate-based monomer and the urethane (meth)acrylate oligomer included in the hard coating layer have a weight ratio of 3:7 to 7:3, 4:6 to 7:3, 5:5 to 7:3, or 6:4 to 7:3.
  • the content of the polyfunctional (meth) acrylate-based monomer is too large compared to the urethane (meth) acrylate oligomer, excessively large irregularities are formed in the hard coating layer, and the permeation diffusion distribution becomes 10% or more, so that sparkling occurs and the phase Sharpness may be reduced.
  • the hard coating layer included in the anti-glare film according to the embodiment includes a binder resin comprising a polyfunctional (meth) acrylate-based monomer and a urethane (meth) acrylate oligomer in a weight ratio of 3:7 to 7:3. , organic particles having a particle diameter of 1 ⁇ m to 10 ⁇ m and inorganic particles having a particle diameter of 1 nm to 500 nm.
  • the difference between the total haze (Ha) and the internal haze (Hi), the peak area ratio, and the transmission diffusion distribution satisfy the above-described ranges, thereby improving the anti-glare properties, and in particular , even when applied to a display panel requiring high resolution, the sparkling phenomenon can be prevented.
  • the organic particles have a particle size of 1 ⁇ m. to 10 ⁇ m, 2 ⁇ m to 9 ⁇ m, 3.5 ⁇ m to 8 ⁇ m, or 3.5 ⁇ m to 7 ⁇ m.
  • the particle diameter of the organic particles included in the hard coating layer is too small, it is difficult to implement anti-glare properties, and when the particle diameter is too large, sparkling may occur.
  • the organic particles may have a refractive index of 1.500 to 1.600, 1.520 to 1.600, or 1.540 to 1.595 based on a wavelength of 500 to 600 nm. Since the hard coating layer includes organic particles having a high refractive index as described above, it is possible to prevent sparkling defects and visibility of mura generated inside the panel while exhibiting excellent anti-glare properties.
  • the refractive index may be a refractive index measured at a wavelength of 500 nm to 600 nm using an SPA-4000 prism coupler manufactured by Sairon Technology.
  • the type of the inorganic particles is not limited thereto, but for example, Polystyrene, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyacrylate, polyacrylate-co-styrene, polymethyl acrylate-co-styrene, polymethyl methacrylate-co-styrene, polycarbonate, polyvinyl chloride , polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyamide, polyimide, polysulfone, polyphenylene oxide, polyacetal, epoxy resin, phenol resin, silicone resin, melamine resin, benzoguanine, polydivinylbenzene , polydivinylbenzene-co-styrene, polydivinylbenzene-co-acrylate, polydiallyl phthalate and triallyl isocyanurate polymer selected from a single material or two or more copolymers thereof can
  • the amount of the organic particles may be 5 to 30 parts by weight, 7 to 25 parts by weight, or 10 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin.
  • the content of the organic particles is too small, it is difficult to implement anti-glare properties, and when the content of the organic particles is too large, proper sparkling may occur.
  • the inorganic particles may be 1 nm to 500 nm, 5 nm to 450 nm, 10 nm to 400 nm, or 15 nm to 350 nm.
  • the particle diameter of the inorganic particles included in the hard coating layer is too small, it is difficult to implement anti-glare properties, and when the particle diameter is too large, sparkling may occur.
  • the type of the inorganic particle is not limited thereto, but may be, for example, at least one selected from the group consisting of silica, titanium dioxide, indium oxide, tin oxide, zirconium oxide, zinc oxide, and polysilsesquioxane particles.
  • the polysilsesquioxane may be silsesquioxane particles having a cage structure.
  • the amount of the inorganic particles may be 5 to 30 parts by weight, 10 to 27 parts by weight, or 15 to 22 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin.
  • the content of the inorganic particles is too small, it is difficult to implement anti-glare properties, and when the content of the inorganic particles is too large, proper sparkling may occur.
  • the weight ratio of the organic particles to the inorganic particles may be 1: 0.2 to 1.5, 1: 0.4 to 1.2, or 1: 0.5 to 1.0.
  • anti-glare properties may be reduced, and when the content of the inorganic particles is too large, sparkling may occur and image sharpness may be reduced.
  • the organic particles and inorganic particles may have a particle shape such as a spherical shape, an elliptical spherical shape, a rod shape, or an irregular shape.
  • a particle shape such as a spherical shape, an elliptical spherical shape, a rod shape, or an irregular shape.
  • the length of the largest dimension may satisfy the particle diameter of the above range.
  • the particle size of the organic particles and inorganic particles can be measured by, for example, dynamic light scattering method, laser diffraction method, centrifugal sedimentation method, FFF (Field Flow Fractionation) method, pore electrical resistance method, etc. .
  • the hard coating layer included in the anti-glare film may have two or more irregularities formed on the surface opposite to the light-transmitting substrate.
  • the unevenness may be formed by aggregation of organic particles, and thus the unevenness may include organic particles.
  • the unevenness may include the entire organic particle or a part of the organic particle, for example, may be included in 50% by volume or less of the organic particle.
  • a ratio of two or more organic particles agglomerated to each other in a thickness direction of the hard coating layer among all the organic particles included in the hard coating layer may be 5% or less.
  • the 'aggregation' includes all cases in which the two or more organic particles are in contact or parts of the particles overlap.
  • At least two organic particles in one group consisting of two or more organic particles agglomerate with each other may be located at different distances from one surface of the hard coating layer.
  • the ratio of two or more organic particles present while aggregating at different positions in the thickness direction of the hard coating layer to 5% or less, or 4.5% or less, or 4% or less, or 3.5% or less, the surface of the hard coating layer
  • the 'two or more organic particles adjacent to each other among the two or more organic particles aggregating to each other' refer to two organic particles aggregating or directly in contact with one group consisting of the two or more organic particles aggregating to each other.
  • the distance from one surface of the hard coating layer to the organic particles means the minimum distance from one surface of the hard coating layer to a point outside the organic particles, for example, the minimum distance from one surface of the hard coating layer to the surface of the organic particles.
  • Whether the organic particles are aggregated or whether two organic particles adjacent to each other are located at different distances from one surface of the hard coating layer may be confirmed visually by visually checking the anti-glare film or using an optical device. For example, in the anti-glare film, two or more organic particles adjacent to each other among the two or more organic particles agglomerate to each other are focused on each optical microscope at different positions with respect to the thickness direction based on one surface of the hard coating layer.
  • the two or more organic particles adjacent to each other among the two or more organic particles aggregating to each other of the hard coating layer It exists at different positions with respect to the thickness direction based on one surface, and when the focus is moved in the thickness direction of the hard coating layer using an optical microscope, the focus at which each of the two adjacent organic particles is confirmed, that is, the individual organic particles are Existing positions can be identified.
  • the above-described agglomeration ratio after checking the number of agglomerated particles, it is possible to calculate the ratio of the agglomerated particles by dividing by the total number of particles on the same measurement surface.
  • two or more organic particles adjacent to each other among the two or more organic particles aggregating to each other may be located at different distances from one surface of the hard coating layer, for example, the two or more organic particles aggregating to each other
  • the two adjacent organic particles may be positioned with a difference of 0.1 ⁇ m or more, 0.2 ⁇ m or more, 0.5 ⁇ m or more, 1 ⁇ m or more, or 2 ⁇ m or more from one surface of the hard coating layer.
  • the uneven hard coating layer may have a 10-point average roughness (Rz) of 0.05 ⁇ m to 0.15 ⁇ m, 0.07 ⁇ m to 0.13 ⁇ m, or 0.09 ⁇ m to 0.11 ⁇ m.
  • the hard coating layer may have an uneven average spacing (Sm) of 0.05 mm to 0.20 mm, 0.07 mm to 0.18 mm, or 0.09 mm to 0.15 mm.
  • the thickness of the hard coating layer may be 1 to 10 ⁇ m or 2 to 8 ⁇ m. If the thickness of the hard coating layer is less than 1 ⁇ m, it becomes difficult to obtain the desired hardness (hardness), and if it exceeds 10 ⁇ m, it may be curled in the process of curing the resin when forming the hard coating layer.
  • the thickness of the hard coating layer may be obtained by observing a cross section of the anti-glare film with a scanning electron microscope (SEM) and measuring the thickness of the binder portion of the hard coating layer.
  • SEM scanning electron microscope
  • the hard coating layer may be obtained by applying a photocurable coating composition including the binder resin, organic particles, and inorganic particles on the light-transmitting substrate and photocuring the applied result.
  • the photocurable coating composition may further include a photoinitiator. Accordingly, the photopolymerization initiator may remain in the hard coating layer prepared from the above-described photocurable coating composition.
  • any compound known to be used in the photocurable coating composition can be used without any major limitation, and specifically, a benzophenone-based compound, an acetophenone-based compound, a biimidazole-based compound, a triazine-based compound, an oxime-based compound, or A mixture of two or more thereof may be used.
  • the photopolymerization initiator may be used in an amount of 1 to 10 parts by weight, 2 to 9 parts by weight, or 3 to 8 parts by weight. If the amount of the photopolymerization initiator is too small, an uncured material remaining in the photocuring step of the photocurable coating composition may be issued. If the amount of the photopolymerization initiator is too large, the unreacted initiator may remain as an impurity or the crosslinking density may be lowered, so that mechanical properties of the produced film may be deteriorated.
  • the photocurable coating composition may further include an organic solvent.
  • organic solvent include ketones, alcohols, acetates, ethers, benzene derivatives, or a mixture of two or more thereof.
  • organic solvent examples include ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetylacetone or isobutyl ketone; alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, or t-butanol; acetates such as ethyl acetate, i-propyl acetate, and polyethylene glycol monomethyl ether acetate; ethers such as tetrahydrofuran or propylene glycol monomethyl ether; benzene derivatives such as toluene, xylene, and aniline; or a mixture of two or more thereof.
  • ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetylacetone or isobutyl ketone
  • alcohols such as methanol, ethanol, n-propan
  • the organic solvent may be added at the time of mixing each component included in the photocurable coating composition, or may be included in the photocurable coating composition while each component is added in a dispersed or mixed state in the organic solvent. If the content of the organic solvent in the photocurable coating composition is too small, the flowability of the photocurable coating composition may be lowered, and defects such as streaks may occur in the finally manufactured film. In addition, when an excessive amount of the organic solvent is added, the solid content is lowered, and coating and film formation are not sufficiently performed, so that physical properties or surface properties of the film may be deteriorated, and defects may occur during drying and curing. Accordingly, the photocurable coating composition may include an organic solvent such that the concentration of the total solid content of the components included is 1% to 50% by weight, or 2 to 20% by weight.
  • the method and apparatus commonly used for applying the photocurable coating composition may be used without any other limitation, for example, a bar coating method such as Meyer bar, a gravure coating method, a 2 roll reverse coating method, a vacuum slot A die coating method, a 2 roll coating method, etc. can be used.
  • ultraviolet or visible light having a wavelength of 200 to 400 nm may be irradiated, and the exposure amount during irradiation is preferably 100 to 4,000 mJ/cm 2 .
  • Exposure time is not specifically limited, either, It can change suitably according to the exposure apparatus used, the wavelength of irradiation light, or exposure amount.
  • nitrogen purging may be performed in order to apply nitrogen atmospheric conditions.
  • the anti-glare film includes a light-transmitting substrate.
  • the light-transmitting substrate may be a plastic film having transparency, and transmittance according to JIS K 7361 may be 90% or more, 91% or more, or 92% or more.
  • the light-transmitting substrate is not limited thereto, but for example, triacetyl cellulose (TAC), polyester (TPEE), polyethylene terephthalate (PET), polyimide (PI), polyamide (PA), aramid , polyethylene (PE), polyacrylate (PAR), polyether sulfone, polysulfone, diacetyl cellulose, polypropylene (PP), polyvinyl chloride, acrylic resin (PMMA), polycarbonate (PC), epoxy resin, urea It may be a resin, a urethane resin, a melamine resin, and the like.
  • the light-transmitting substrate may have an in-plane retardation (Re) measured at a wavelength of 400 nm to 800 nm of 5000 nm to 25000 nm, and 7000 nm to 20000 nm.
  • the anti-glare film including a light-transmitting substrate that satisfies the retardation may prevent a rainbow phenomenon due to interference of visible light.
  • the in-plane retardation Re may be defined by the following formula when the thickness of the light-transmitting substrate is defined as d, the in-plane refractive index in the slow axis direction is n x , and the in-plane refractive index in the fast axis direction is n y .
  • phase difference value may be defined as a positive number as an absolute value.
  • the thickness of the light-transmitting substrate may be 10 to 300 ⁇ m, 30 to 250 ⁇ m, or 40 to 200 ⁇ m in consideration of productivity, but is not limited thereto.
  • a polarizing plate including the anti-glare film may be provided.
  • the polarizing plate may include a polarizing film and an anti-glare film formed on at least one surface of the polarizing film.
  • the material and manufacturing method of the polarizing film are not particularly limited, and conventional materials and manufacturing methods known in the art may be used.
  • the polarizing film may be a polyvinyl alcohol-based polarizing film.
  • a protective film may be provided between the polarizing film and the anti-glare film.
  • the protective film are not limited, for example, COP (cycloolefin polymer)-based film, acrylic film, TAC (triacetylcellulose)-based film, COC (cycloolefin copolymer)-based film, PNB (polynorbornene)-based film, and PET (polyethylene terephtalate) ) may be any one or more of the based films.
  • a substrate for forming a single coating layer may be used as it is when the anti-glare film is manufactured.
  • the polarizing film and the anti-glare film may be laminated by an adhesive such as a water-based adhesive or a non-aqueous adhesive.
  • a display device including the anti-glare film and the display panel may be provided.
  • the display device is not limited thereto, and for example, a micro light emitting diode (LED) display, a mini light emitting diode (LED; Light Emitting Diode) display, a liquid crystal display (Liquid Crystal Display), It may be a device such as a plasma display device, an organic light emitting diode device (Organic Light Emitting Diodes), or the like.
  • LED micro light emitting diode
  • LED Light Emitting Diode
  • liquid crystal display Liquid Crystal Display
  • It may be a device such as a plasma display device, an organic light emitting diode device (Organic Light Emitting Diodes), or the like.
  • the display device may be a micro LED display including the anti-glare film and a micro LED display panel, and the anti-glare film may be located on the viewer side on the micro LED display panel.
  • the micro LED display panel may include a unit substrate, a pixel including a plurality of LED chips mounted on the unit substrate, and the like, and the size of the LED chips constituting the pixel to realize high resolution is The length of one side) may be 100 micrometers or less.
  • the display panel is 200 ppi or more, It may have a resolution of 300 ppi or more, or 400 ppi or more.
  • the conventional anti-glare film When the conventional anti-glare film is applied on the above-described micro LED display panel, there is a problem in that the unevenness formed on the surface of the anti-glare film acts as a lens to refract light emitted from the pixel, thereby generating sparkling.
  • the degree of aggregation of the surface irregularities is appropriately controlled to It is possible to prevent the problem of refracting the coming out lens, and while maintaining excellent anti-glare properties, it is possible to prevent the sparkling phenomenon and improve image sharpness.
  • the display device may include a pair of polarizing plates facing each other; a thin film transistor, a color filter, and a liquid crystal cell sequentially stacked between the pair of polarizing plates; And it may be a liquid crystal display device including a backlight unit.
  • the anti-glare film may be positioned on one surface of the polarizing plate that is relatively far from the backlight unit among the pair of polarizing plates.
  • an anti-glare film having excellent physical properties such as scratch resistance, high strength and stain resistance while exhibiting excellent anti-glare properties, preventing a sparking phenomenon, and exhibiting excellent optical properties such as high light transmittance, and , a polarizing plate and a display device including the same may be provided.
  • the particle size of the particles was measured by a dynamic light scattering method.
  • Example 3 50 g of pentaerythritol triacrylate, 50 g of MU9800, 7 g of D1173 as an initiator, 100 g of methyl isobutyl ketone as a solvent, PMA-ST (nano silica particles, manufacturer: Nissan Chemical, particle size: 10-15 nm, 30% in propylene glycol monomethyl ether acetic acid) 20 g, PS-a 8 g, and PS-PMMA-a (polystyrene-polymethyl methacrylate copolymerized spherical particles, particle size 3.5 ⁇ m, refractive index: 1.555) 3 g were mixed to prepare A composition for forming a hard coating layer of Example 3 was prepared.
  • PMA-ST nano silica particles, manufacturer: Nissan Chemical, particle size: 10-15 nm, 30% in propylene glycol monomethyl ether acetic acid
  • compositions for forming the hard coating layer of Preparation Examples 1 to 8 were coated with a #10 meyer bar on triacetyl cellulose (TAC, thickness 60 ⁇ m), which is a light-transmitting substrate, as shown in Table 1 below, and dried at 90° C. for 1 minute.
  • TAC triacetyl cellulose
  • a hard coat layer was formed by irradiating 150 mJ/cm 2 of ultraviolet light to this dried material, and an anti-glare film was prepared.
  • the thickness of the hard coating layer is shown in Table 1 below.
  • Example 1 Example 2
  • Example 3 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Comparative Example 4 Comparative Example 5 hard coating layer
  • Preparation Example 2 Preparation 3
  • Preparation 4 Production Example 5
  • Preparation 6 Preparation 7
  • Preparation 8 Hard coating layer thickness ( ⁇ m) 5 5 5 4 5 5 5 5 5
  • IR measurement was performed with a Cary 660 (Agilent) device for the hard coating layer of the anti-glare film obtained in each of Examples and Comparative Examples, and in the derived IR spectrum, 1690 cm -1 to 1745 cm -1 Existing between regions the peak area (I a), 1500 cm -1 to 1570 cm -1 calculating the ratio (I B / I a) of the peak area (I B) which exists between areas, and the results in Table 2 for which indicated.
  • the IR measurement conditions are as follows.
  • the anti-glare film obtained in each of the Examples and Comparative Examples was installed in a goniometer (GC5000L, Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), and light was irradiated in the normal direction of the light-transmitting substrate of the anti-glare film, and then transmitted through the hard coating layer The intensity of the emitted light was measured. At this time, the intensity of light transmitted in the normal direction of the hard coating layer is the transmission intensity (A), and the intensity of light transmitted at +1° or -1° based on the hard coating layer normal is the transmission diffusion intensity (B), and the following By substituting in Equation 1, the permeation diffusion distribution was calculated and the results are shown in Table 2 below.
  • A transmission intensity
  • B transmission diffusion intensity
  • a specimen was prepared by attaching a polyethylene terephthalate film coated with a flat black pressure-sensitive adhesive without irregularities or warping on one surface of the light-transmitting substrate to face the hard coating layer of the anti-glare film obtained in each of the Examples and Comparative Examples. Then, the specimen was installed in a goniometer (GC5000L, Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), and light was irradiated at an angle of 45° from the normal line of the surface to the surface of the hard coating layer of the specimen. After light was irradiated to the surface of the hard coating layer, the reflection intensity (C) was measured at 45° corresponding to the specular reflection of the incident angle.
  • GC5000L Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.
  • a sample was prepared in a size of 12 cm x 12 cm, and then attached to a slide glass with a transparent adhesive film (OCA). Thereafter, the sample is placed on a panel having a resolution of 400 ppi so that the hard coating side faces up. At this time, tape may be attached to all sides so that the film does not float. After driving the panel so that a white screen is visible, it was checked whether or not sparkling occurred in an area within 10 cm x 10 cm of the sample.
  • OCA transparent adhesive film
  • a specimen was prepared by attaching a polyethylene terephthalate film coated with a flat black pressure-sensitive adhesive without irregularities or warping on one surface of the light-transmitting substrate to face the hard coating layer of the anti-glare film obtained in each of the Examples and Comparative Examples. Thereafter, the visual field was observed from the specular reflection direction of each anti-glare film using a fluorescent lamp lighting having two rows of lamps as a light source, and the visual perception was measured by distinguishing the reflected image of the fluorescent lamp.
  • the visual evaluation criteria are as described below, and the results are shown in Table 2 below.
  • Example 1 Example 2 Example 3 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Comparative Example 4 Comparative Example 5 Peak Area Ratio 0.331 0.521 0.332 0.342 0 0.705 0.352 0.352 Permeability (%) 90.8 90.7 91.0 91.2 90.7 90.7 90.5 90.0 Total Haze (%) 37 36 31 3.7 38 35 39 25 Internal Haze (%) 27 26 20 3 24 28 21 0 Transmission diffusion distribution (%) 5.3 6.2 5.5 1.2 12.0 3.2 62.0 53.0 Specular Intensity Ratio (%) 5.50 6.30 5.40 32.00 2.80 10.80 0.72 0.65 sparkling Good Good Good Good error Good error error anti-glare Good Good Good error Good error Good Good Good Good Good Good Good Good Good Good
  • the anti-glare film of Examples 1 to 3 satisfies an internal haze of 10 or more, a difference between total haze and internal haze of 5 to 15%, and a peak intensity ratio of 0.1 to 0.6, and transmittance. Because the diffusion distribution satisfies more than 1% and less than 10%, it was confirmed that the effect of excellent anti-glare property was exhibited without the occurrence of a sparkling phenomenon. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 5, it was confirmed that a problem occurred due to the occurrence of sparkling or poor anti-glare properties.

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Abstract

본 발명은 광투과성 기재, 및 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 유기 입자와 무기 입자를 포함하는 하드 코팅층을 포함하는 적층체를 포함하고, 특정 범위의 전체 헤이즈와 내부 헤이즈의 차이, IR 스펙트럼의 피크 면적 비율 및 투과 확산 분포를 만족하는 눈부심 방지 필름, 이를 포함한 편광판 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

눈부심 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치
관련 출원(들)과의 상호 인용
본 출원은 2020년 3월 5일자 한국 특허 출원 제10-2020-0027918호 및 2020년 3월 10일자 한국 특허 출원 제10-2020-0029751호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 눈부심 방지 필름, 편광판 및 이를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
평판 디스플레이(FPD; Flat Panel Display)는 자연광 등의 외부 빛에 노출될 경우, 표면 반사광으로 인하여 이용자의 눈에 피로감을 주거나 두통을 유발하기도 하며, 디스플레이 내부에서 만들어지는 이미지가 선명한 상으로서 인식되지 못하는 문제를 안고 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 디스플레이 표면에 요철을 형성하여 외부의 광을 표면에서 산란시키거나, 코팅막을 형성하는 수지와 입자 간의 굴절률을 이용하여 내부 산란을 유도하기 위한 눈부심 방지 필름(Anti-Glare Film)을 적용하였다.
그러나, 고해상도 및 픽셀 밀도화가 요구되는 OLED, 미니 LED, 마이크로 LED 등의 디스플레이에 상기 눈부심 방지 필름을 적용하는 경우, 눈부심 방지 필름의 표면에 형성된 표면 요철이 픽셀로부터 나오는 빛을 크게 굴절시키는 렌즈 역할을 하게 되어, 스파클링 현상을 발생시키고, 이미지 표현 또한 왜곡하여 상선명도가 저하되는 문제점이 발생한다.
따라서, 고해상도 및 픽셀 밀도화가 요구되는 OLED, 미니 LED, 마이크로 LED 등의 디스플레이에 적용되는 눈부심 방지 필름의 표면 요철 크기 및 응집도 등을 제어하여 스파클링 현상을 방지하고 상선명도를 향상시키는 기술 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 우수한 눈부심 방지 특성을 나타내면서도, 스파클링 (sparkling) 현상을 방지하고, 높은 투광도 등의 우수한 광학 특성을 나타내면서도 내스크래치성, 고강도 및 내오염성 등의 물리적 특성이 우수한 눈부심 방지 필름을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 눈부심 방지 필름을 포함하는 편광판을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 눈부심 방지 필름을 포함하며 높은 화면의 선명도를 제공하는 디스플레이 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서에서는, 광투과성 기재; 및 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 유기 입자와 무기 입자를 포함하는 하드 코팅층;을 포함하는 적층체를 포함하고,
상기 적층체는 전체 헤이즈(Ha)와 내부 헤이즈(Hi)의 차이(Ha - Hi)가 5 내지 15 %이고,
상기 적층체에 대한 IR 스펙트럼에서, 1690 cm -1 내지 1745 cm -1 영역 사이에 존재하는 피크 면적 (I A)에 대한, 1500 cm -1 내지 1570 cm -1 영역 사이에 존재하는 피크 면적 (I B)의 비율(I B/ I A)은 0.1 내지 0.6이고,
상기 적층체의 하기 식 1에 따른 투과 확산 분포는 1 % 초과 10 % 미만인, 눈부심 방지 필름이 제공될 수 있다.
[식 1]
투과 확산 분포 = (B/A) X 100
A는 상기 광투과성 기재의 법선 방향으로 광을 조사한 후, 상기 하드 코팅층의 법선 방향에서 투과되는 광을 측정한 투과 강도이고,
B는 상기 광투과성 기재의 법선 방향으로 광을 조사한 후, 상기 하드 코팅층의 법선 기준 +1° 또는 -1°에서 투과되는 광을 측정한 투과 확산 강도이다.
또한, 본 명세서에서는, 상기 눈부심 방지 필름을 포함하는 편광판이 제공된다.
또한, 본 명세서에서는, 상기 눈부심 방지 필름을 포함하는 디스플레이 장치가 제공된다.
이하 발명의 구체적인 구현예에 따른 눈부심 방지 필름, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 명세서에서, (메트)아크릴레이트는[(Meth)acrylate]은 아크릴레이트(acrylate) 및 메타크릴레이트(Methacrylate) 양쪽 모두를 포함하는 의미이다.
또한, 본 명세서에서, 중량 평균 분자량(Mw)은 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 법에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 분자량(단위: Da(Dalton)) 을 의미한다. 상기 GPC 법에 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 예를 들면, Polymer Laboratories PLgel MIX-B 300mm 길이 칼럼을 이용하여 Waters PL-GPC220 기기를 이용하여, 평가 온도는 160 ℃이며, 1,2,4-트리클로로벤젠을 용매로서 사용하였으며 유속은 1mL/min의 속도로, 샘플은 10mg/10mL의 농도로 조제한 다음, 200 μL 의 양으로 공급하며, 폴리스티렌 표준을 이용하여 형성된 검정 곡선을 이용하여 Mw 의 값을 구할 수 있다. 폴리스티렌 표준품의 분자량은 2,000 / 10,000 / 30,000 / 70,000 / 200,000 / 700,000 / 2,000,000 / 4,000,000 / 10,000,000의 9종을 사용하였다.
발명의 일 구현예에 따르면, 광투과성 기재; 및 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 유기 입자와 무기 입자를 포함하는 하드 코팅층;을 포함하는 적층체를 포함하고, 상기 적층체는 전체 헤이즈(Ha)와 내부 헤이즈(Hi)의 차이(Ha - Hi)가 5 내지 15 %이고, 상기 적층체에 대한 IR 스펙트럼에서, 1690 cm -1 내지 1745 cm -1 영역 사이에 존재하는 피크 면적 (I A)에 대한, 1500 cm -1 내지 1570 cm -1 영역 사이에 존재하는 피크 면적 (I B)의 비율(I B/ I A)은 0.1 내지 0.6이고, 상기 적층체의 상기 식 1에 따른 투과 확산 분포는 1 % 초과 10 % 미만인 눈부심 방지 필름이 제공될 수 있다.
본 발명자들은 광투과성 기재 및 바인더 수지, 유기 입자와 무기 입자를 포함하는 하드 코팅층을 포함하는 적층체를 포함하고, 상기 적층체가 전체 헤이즈(Ha)와 내부 헤이즈(Hi)의 차이가 5 내지 15 % 이고, 상기 피크 면적 비율(I B/ I A)이 0.1 내지 0.6이고, 상기 투과 확산 분포가 1 % 초과 10 % 미만을 만족하는 경우, 우수한 눈부심 방지 특성이 나타나면서도, 고해상도가 요구되는 디스플레이 패널에 적용되더라도 스파클링 현상이 발생하지 않는다는 점을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
구체적으로, 상기 눈부심 방지 필름의 전체 헤이즈(Ha)와 내부 헤이즈(Hi)의 차이, 피크 면적 비율, 및 투과 확산 분포의 상술한 특정 수치 범위는, 하드 코팅층의 바인더 수지 조성, 바인더 수지에 분산된 유기 입자와 무기 입자의 직경, 또는 유기 입자와 무기 입자의 중량비 등으로 기인한 것일 수 있다.
상기 눈부심 방지 필름에 포함되는 적층체는 전체 헤이즈(Ha)와 내부 헤이즈(Hi)의 차이(Ha - Hi)가 5 내지 15 %, 7 내지 14 %, 또는 9 내지 13 %일 수 있다. 상기 전체 헤이즈와 내부 헤이즈의 차이가 5 % 미만이면 외부 요철에 의한 눈부심 방지 효과가 저하될 수 있고, 15 % 초과하면 스파클링이 심해지고 상선명도가 저하될 수 있다.
상기 적층체는 전체 헤이즈(Ha)가 20 % 내지 50 %, 25 % 내지 45 %, 또는 30 % 내지 40 %일 수 있다. 상기 전체 헤이즈가 지나치게 작으면 스파클링 현상이 발생하거나 눈부심 방지 특성(방현성)이 나타나지 않을 수 있으며, 상기 전체 헤이즈가 지나치게 크면 필름의 백탁도가 증가되어 명암비가 저하될 수 있다.
또한, 상기 적층체는 내부 헤이즈가 10 % 내지 40 %, 15 % 내지 35%, 또는 20 내지 30%일 수 있다. 상기 내부 헤이즈가 지나치게 작으면 스파클링 현상이 발생할 수 있으며, 상기 내부 헤이즈가 지나치게 크면 필름의 백탁도가 증가되어 명암비가 저하될 수 있다.
상기 눈부심 방지 필름에 포함되는 적층체에 대한 IR 스펙트럼에서, 1690 cm -1 내지 1745 cm -1 영역 사이에 존재하는 피크 면적 (I A)에 대한, 1500 cm -1 내지 1570 cm -1 영역 사이에 존재하는 피크 면적 (I B)의 비율(I B/ I A)은 0.10 내지 0.60, 0.20 내지 0.58, 또는 0.30 내지 0.55일 수 있다. 상기 피크 면적의 비율(I B/ I A)이 0.10 미만이면 요철이 돌기의 형태로 균일하게 형성되지 않아 스파클링 현상이 발생할 수 있고, 0.60 초과하면 입자의 응집에 의한 요철 형성이 저하되어 눈부심 방지 효과가 저하될 수 있다.
상기 IR 스펙트럼은 상기 눈부심 방지 필름의 하드 코팅층에 대해 IR 스펙트럼 측정 장치인 Cary 660(Agilent社)를 사용하여 측정될 수 있고, 그 측정 조건은 20 내지 25 ℃의 온도 조건 및 40 내지 50 %의 습도 조건일 수 있다.
상기 눈부심 방지 필름에 포함되는 적층체는 하기 식 1에 따른 투과 확산 분포가 1 % 초과 10 % 미만, 3 % 내지 8 %, 또는 4 % 내지 7%일 수 있다. 상기 투과 확산 분포가 1 % 이하면 눈부심 방지 효과가 저하되는 문제점이 있고, 10 % 이상이면 스파클링이 발생하는 문제점이 있다.
[식 1]
투과 확산 분포 = (B/A) X 100
A는 상기 광투과성 기재의 법선 방향으로 광을 조사한 후, 상기 하드 코팅층의 법선 방향에서 투과되는 광을 측정한 투과 강도이고,
B는 상기 광투과성 기재의 법선 방향으로 광을 조사한 후, 상기 하드 코팅층의 법선 기준 +1° 또는 -1°에서 투과되는 광을 측정한 투과 확산 강도이다.
구체적으로, 상기 투과 확산 분포에서 투과 강도(A) 및 투과 확산 강도(B)는, 광투과성 기재의 법선 방향에 대해 광을 조사한 후, 조사된 광이 상기 하드 코팅층으로 투과될 때, 투과된 광의 측정 각도에 따라 각각 상기 투과 강도 (A) 및 투과 확산 강도(B)로 구분될 수 있다. 구체적으로, 상기 하드 코팅층의 법선 방향에서 측정된 투과광의 강도는 투과 강도(A)이고, 이는 정투과 강도라 정의될 수 있다. 또한, 상기 하드 코팅층의 법선 기준 +1° 또는 -1°에서 측정된 투과광의 강도는 투과 확산 강도(B)이다.
이때, 상기 투과 강도(A) 및 투과 확산 강도(B) 측정시, 상기 광투과성 기재의 법선 방향에 조사되는 광의 강도는 일정하며, 구체적으로, 상기 광투과성 기재의 법선 방향에 조사되는 광의 강도가 100인 경우, 상기 투과 강도(A)가 10 내지 60, 20 내지 50, 또는 25 내지 45일 수 있고, 상기 투과 확산 강도(B)는 0.1 내지 6, 0.2 내지 5, 또는 0.25 내지 4.5일 수 있다.
상기 눈부심 방지 필름에 포함되는 적층체는 하기 식 2의 정반사 강도 비율이 1 % 초과 10 % 미만, 3 % 내지 8 %, 또는 4 % 내지 7%일 수 있다. 상기 정반사 강도 비율이 1 % 이하면 스파클링이 발생하거나 상선명도가 저하될 수 있고, 10 % 이상이면 눈부심 방지 효과가 저하되는 문제점이 있다.
[식 2]
정반사 강도 비율 = (C/D) × 100
상기 식 2에서,
C는 상기 하드 코팅층에 대해 45°의 입사각에서 광을 조사한 후, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 측정된 반사 강도이고,
D는 상기 광투과성 기재에 대해 45°의 입사각에서 광을 조사한 후, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 측정된 반사 강도이다.
상기 식 2의 정반사 강도 비율은 상기 광투과성 기재에 대해 측정된 반사 강도(D)에 대한, 상기 하드 코팅층에 대해 측정된 반사 강도(C)를 백분율로 계산한 것이다.
측정 대상인 하드 코팅층 또는 광투과성 기재에 대해 면의 법선으로부터 45°의 각도에서 광을 조사하면, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 일부 광이 확산되는데, 이때, 입사각의 정반사 방향인 45°에서 측정된 광의 강도를 측정 대상에 따라 각각 반사 강도(C) 및 반사 강도(D)로 정의한다. 또한, 이면 반사를 억제하고, 실 사용시의 조건에 맞추기 위하여, 측정 대상의 이면에는 비투광성 기재를 첩부한다.
상기 비투광성 기재는 광투과도가 대략 0 %인 가시광선 등의 광이 전혀 투과되지 않는 기재로, 예를 들어, 흑(黑)아크릴판, 흑마분지, 또는 흑색 점착제가 도포된 필름일 수 있다. 상기 흑색 점착제가 도포된 필름으로는, 예들 들어, 흑색 점착제가 도포된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 반사 강도(C)를 측정하기 위해서, 먼저, 하드 코팅층에 대향하도록 광투과성 기재의 일면에 요철이나 휨이 없는 평탄한 상기 비투광성 기재를 첩부할 수 있다. 이후, 하드 코팅층 면에 대하여 면의 법선으로부터 45°의 각도에서 광속을 입사하고, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 반사 강도(C)를 측정할 수 있다. 상기 반사 강도(C)은 1000 내지 6000, 1500 내지 5000, 또는 2000 내지 4000일 수 있다.
또한, 상기 반사 강도(D)를 측정하기 위해서, 하드 코팅층이 형성되지 않는 광투과성 기재만을 준비하고, 상기 광투과성 기재의 일면에 비투광성 기재를 첩부한다. 이후, 상기 비투광성 기재가 첩부되지 않은 광투과성 기재의 일면에 대하여, 면의 법선으로부터 45°의 각도에서 광속을 입사하고, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 반사 강도(D)를 측정할 수 있다. 상기 반사 강도(D)는 50000 내지 70000, 52000 내지 68000, 또는 55000 내지 65000일 수 있다.
상기 눈부심 방지 필름은 하드 코팅층을 포함하며, 상기 하드 코팅층은 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 유기 입자와 무기 입자를 포함할 수 있다.
상기 바인더 수지는 다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머 및 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머를 포함할 수 있다.
다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머는 (메트)아크릴레이트계 관능기를 2개 이상, 3개 내지 10개, 또는 4개 내지 9개로 포함하고, 중량평균분자량이 1,500 g/mol 이하, 1,000 g/mol 이하일 수 있다.
이러한 다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머는 이로써 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨 헵타(메트)아크릴레이트, 트릴렌 디이소시아네이트, 자일렌 디이소시아네이트, 헥사메틸렌 디이소시아네이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 폴리에톡시 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸롤프로판트리메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 부탄디올 디메타크릴레이트, 헥사에틸 메타크릴레이트, 및 부틸 메타크릴레이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 (메트)아크릴레이트계 관능기를 2개 이상, 3개 내지 20개, 또는 4개 내지 15개로 포함하고, 중량평균분자량이 700 g/mol 내지 10,000 g/mol, 또는 1,000 g/mol 내지 8,000 g/mol, 또는 1,500 g/mol 내지 5,000 g/mol일 수 있다.
또한, 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 (메트)아크릴레이트계 관능기의 당량(equivalent weight)이 100 내지 500 g/mol, 150 g/mol 내지 450 g/mol, 또는 200 g/mol 내지 400 g/mol일 수 있다. 이러한 작용기의 당량은 폴리실록산의 분자량을 작용기의 수로 나눈 값으로, H-NMR 또는 화학적 적정법으로 분석할 수 있다.
상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 이로써 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, 우레탄 변성 아크릴레이트 올리고머, 에폭사이드 아크릴레이트 올리고머, 에테르아크릴레이트 올리고머, 덴드리틱 아크릴레이트 올리고머, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물일 수 있다.
상기 하드 코팅층에 포함된 다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머 및 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머는 중량비가 3:7 내지 7:3, 4:6 내지 7:3, 5:5 내지 7:3, 또는 6:4 내지 7:3일 수 있다. 상기 다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머의 함량이 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머에 비해 지나치게 많으면 상기 하드 코팅층에 지나치게 큰 요철이 형성되어 상기 투과 확산 분포가 10% 이상이 되어 스파클링이 발생하고 상선명도가 저하될 수 있다. 한편, 상기 다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머의 함량이 상기 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머에 비해 지나치게 적으면, 상기 하드 코팅층에 요철이 거의 형성되지 않아 외부 헤이즈가 낮아지고, 상기 투과 확산 분포가 1 % 이하가 되어 눈부심 방지 효과가 저하될 수 있다.
상기 일 구현예에 따른 눈부심 방지 필름에 포함되는 상기 하드 코팅층은 다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머 및 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머를 3:7 내지 7:3 중량비로 포함하는 바인더 수지를 포함하면서도, 입경이 1 ㎛ 내지 10 ㎛인 유기 입자 및 입경이 1 nm 내지 500 nm인 무기 입자를 포함할 수 있다. 이로 인해, 상기 눈부심 방지 필름은, 상기 전체 헤이즈(Ha)와 내부 헤이즈(Hi)의 차이, 피크 면적 비율, 및 투과 확산 분포가 상술한 범위를 만족하고, 이로 인해 눈부심 방지 특성이 향상되고, 특히, 고해상도가 요구되는 디스플레이 패널에 적용되더라도 스파클링 현상이 방지될 수 있다.
상기 유기 입자는 입경이 1 ㎛ 내지 10 ㎛, 2 ㎛ 내지 9 ㎛, 3.5 ㎛ 내지 8 ㎛, 또는 3.5 ㎛ 내지 7 ㎛일 수 있다. 상기 하드 코팅층에 포함된 유기 입자의 입경이 지나치게 작으면 방현성을 구현하기 어렵고, 입경이 지나치게 크면 스파클링이 발생할 수 있다.
상기 유기 입자는 500 내지 600nm의 파장 기준 1.500 내지 1.600, 1.520 내지 1.600, 또는 1.540 내지 1.595의 굴절률을 가질 수 있다. 상기 하드 코팅층에 상술한 바와 같이 높은 굴절률을 갖는 유기 입자를 포함함으로 인해, 우수한 눈부심 방지 특성을 나타내면서도 스파클링 불량, 패널 내부에서 발생하는 무라의 시인을 방지할 수 있다.
상기 굴절률은 Sairon Technology 사의 SPA-4000 prism coupler를 이용하여 500 nm 내지 600 nm 파장에서 측정한 굴절률일 수 있다.
상기 무기 입자의 종류는 이로써 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸아크릴레이트-co-스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트-co-스티렌, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 에폭시레진, 페놀레진, 실리콘 수지, 멜라민 수지, 벤조구아민, 폴리디비닐벤젠, 폴리디비닐벤젠-co-스티렌, 폴리디비닐벤젠-co-아크릴레이트, 폴리디알릴프탈레이트 및 트리알릴이소시아눌레이트폴리머 중에서 선택된 하나의 단일물 또는 이들의 2 이상의 코폴리머(copolymer)인 것을 사용할 수 있다.
상기 유기 입자는 상기 바인더 수지 100 중량부 대비 5 내지 30 중량부, 7 내지 25 중량부, 또는 10 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 유기 입자의 함량이 지나치게 적으면 방현성을 구현하기 어렵고, 유기 입자의 함량이 지나치게 많으면 적정 스파클링이 발생할 수 있다.
상기 무기 입자는 1 nm 내지 500 nm, 5 nm 내지 450nm, 10 nm 내지 400nm, 또는 15nm 내지 350nm일 수 있다. 상기 하드 코팅층에 포함된 무기 입자의 입경이 지나치게 작으면 방현성을 구현하기 어렵고, 입경이 지나치게 크면 스파클링이 발생할 수 있다.
상기 무기 입자의 종류는 이로써 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, 실리카, 이산화티탄, 산화인듐, 산화주석, 산화지르코늄, 산화아연 및 폴리실세스퀴옥산 입자로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 또한, 상기 폴리실세스퀴옥산 은 케이지 구조의 실세스퀴옥산 입자일 수 있다
상기 무기 입자는 상기 바인더 수지 100 중량부 대비 5 내지 30 중량부, 10 내지 27 중량부, 또는 15 내지 22 중량부일 수 있다. 상기 무기 입자의 함량이 지나치게 적으면 방현성을 구현하기 어렵고, 무기 입자의 함량이 지나치게 많으면 적정 스파클링이 발생할 수 있다.
상기 유기 입자와 무기 입자의 중량비는 1: 0.2 내지 1.5, 1: 0.4 내지 1.2, 또는 1: 0.5 내지 1.0일 수 있다. 상기 유기 입자에 비해 무기 입자의 함량이 지나치게 적은 경우 방현성이 저하될 수 있고, 무기 입자의 함량이 지나치게 많은 경우 스파클링이 발생하여 상선명도가 저하될 수 있다.
상기 유기 입자 및 무기 입자는 구형, 타원 구형, 막대형 또는 부정형 등의 입자 형태를 가질 수 있다. 막대형이나 무정형인 경우, 가장 큰 차원의 길이가 상기 범위의 입경 등을 만족할 수 있다.
또한, 상기 유기 입자 및 무기 입자의 입경은, 예를 들면 동적 광 산란법, 레이저 회절법, 원심 침강법, FFF(Field Flow Fractionation)법, 세공(細孔) 전기 저항법 등에 의해 측정할 수가 있다.
상기 눈부심 방지 필름에 포함되는 하드코팅층은, 상기 광투과성 기재와 대향하는 면에, 요철이 2개 이상 형성될 수 있다. 상기 요철은 유기 입자의 응집으로 형성될 수 있으며, 이로 인해 상기 요철은 유기 입자를 포함할 수 있다. 상기 요철에는 유기 입자 전체가 포함되거나, 유기 입자의 일부가 포함될 수 있으며, 예를 들어, 유기 입자의 50부피% 이하로 포함될 수 있다.
상기 하드 코팅층에 포함되는 상기 유기 입자 전체 중 상기 하드 코팅층의 두께 방향으로 서로 응집하는 2 이상의 유기 입자들의 비율이 5% 이하일 수 있다. 상기 ‘응집’은 상기 2 이상의 유기 입자들이 접하거나 또는 입자들의 부분들이 중첩되는 경우 등을 모두 포함한다.
상기 2 이상의 유기 입자들이 응집하는 경우, 서로 응집하는 2 이상의 유기 입자들로 이루어진 1개의 그룹에서 적어도 2개의 유기 입자는 상기 하드 코팅층의 일면으로부터의 상이한 거리에 위치할 수 있다. 이와 같이 상기 하드 코팅층의 두께 방향으로 상이한 위치에서 응집하면서 존재하는 2개 이상의 유기 입자들의 비율을 5% 이하, 또는 4.5% 이하, 또는 4% 이하, 또는 3.5% 이하로 조절하여, 상기 하드코팅층 표면의 요철 형상을 제어하고, 이에 따라 방현 특성 및 상선명도를 크게 향상시킬 수 있다.
상기 ‘서로 응집하는 2 이상의 유기 입자들 중 서로 이웃하는 2개의 유기 입자’들은 상기 서로 응집하는 2 이상의 유기 입자들로 이루어진 1개의 그룹에서 응집하거나 직접 접하는 2개의 유기 입자를 의미한다.
상기 하드 코팅층의 일면에서부터 유기 입자까지의 거리는 상기 하드 코팅층의 일면으로부터 유기 입자의 외부의 한점까지의 최소 거리를 의미하며, 예를 들어 상기 하드 코팅층의 일면에서부터 유기 입자 표면까지의 최소 거리이다.
상기 유기 입자들이 응집하였는지 여부 또는 서로 이웃하는 2개의 유기 입자들은 상기 하드 코팅층의 일면으로부터의 상이한 거리에 위치하였는지 여부는 상기 눈부심 방지 필름을 시각적으로 확인하거나 광학 장치를 이용하여 확인할 수 있다. 예를 들어, 상기 눈부심 방지 필름에서, 상기 서로 응집하는 2 이상의 유기 입자들 중 서로 이웃하는 2개의 유기 입자들은 상기 하드 코팅층의 일면을 기준으로 두께 방향에 대하여 상이한 위치에서 각각의 광학 현미경 상의 초점을 가질 수 있다. 즉, 상기 서로 응집하는 2 이상의 유기 입자들 중 서로 이웃하는 2개의 유기 입자들 상기 하드 코팅층의 일면을 기준으로 두께 방향에 대하여 상이한 위치에 존재하여, 광학 현미경을 이용하여 상기 하드 코팅층의 두께 방향으로 초점을 이동하면서 관찰 시 서로 이웃하는 2개의 유기 입자 각각이 확인되는 초점, 즉 개별 유기 입자가 존재하는 위치가 확인될 수 있다.
또한, 상술한 응집 비율은, 응집되어 있는 수를 확인한 후, 동일 측정면에 있는 전체 입자의 개수로 나누어 응집된 입자들의 비율을 계산할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 서로 응집하는 2 이상의 유기 입자들 중 서로 이웃하는 2개의 유기 입자들은 상기 하드 코팅층의 일면으로부터의 상이한 거리에 위치할 수 있으며, 예를 들어 상기 서로 응집하는 2 이상의 유기 입자들 중 서로 이웃하는 2개의 유기 입자들은 상기 하드 코팅층의 일면으로부터 0.1㎛ 이상, 0.2㎛ 이상, 0.5㎛ 이상, 1㎛ 이상, 또는 2㎛ 이상의 거리의 차이를 가지고 위치할 수 있다.
상기 요철이 형성된 하드 코팅층은 10점 평균 조도(Rz)가 0.05 ㎛ 내지 0.15 ㎛, 0.07 ㎛ 내지 0.13 ㎛, 또는 0.09 ㎛ 내지 0.11 ㎛일 수 있다. 또한, 상기 하드 코팅층은 요철 평균 간격(Sm)이 0.05 mm 내지 0.20 mm, 0.07 mm 내지 0.18 mm, 또는 0.09 mm 내지 0.15 mm일 수 있다.
상기 하드 코팅층의 두께는 1 내지 10㎛ 또는 2 내지 8㎛일 수 있다. 상기 하드 코팅층의 두께가 1㎛ 미만이면 원하는 딱딱함(경도)을 얻는 것이 곤란하게 되며, 10㎛ 초과하면 하드 코팅층 형성 시 수지를 경화시키는 과정에서 컬(curl)될 수 있다.
상기 하드 코팅층의 두께는 눈부심 방지 필름을 절단한 단면을 주사 전자 현미경(SEM; scanning electron microscope) 관찰하고, 하드 코팅층의 바인더부의 두께를 측정함으로써 구할 수 있다.
한편, 상기 하드 코팅층은 상기 바인더 수지, 유기 입자 및 무기 입자를 포함하는 광경화성 코팅 조성물을 상기 광투과성 기재 상에 도포하고 도포된 결과물을 광경화함으로써 얻어질 수 있다.
또한, 상기 광경화성 코팅 조성물은 광개시제를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상술한 광경화성 코팅 조성물로부터 제조되는 하드 코팅층에는 상기 광중합 개시제가 잔류할 수 있다.
상기 광중합 개시제로는 광경화성 코팅 조성물에 사용될 수 있는 것으로 알려진 화합물이면 크게 제한 없이 사용 가능하며, 구체적으로 벤조 페논계 화합물, 아세토페논계 화합물, 비이미다졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥심계 화합물 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 바인더 수지 100중량부에 대하여, 상기 광중합 개시제는 1 내지 10 중량부, 2 내지 9 중량부, 또는 3 내지 8 중량부의 함량으로 사용될 수 있다. 상기 광중합 개시제의 양이 너무 작으면, 상기 광경화성 코팅 조성물의 광경화 단계에서 미경화되어 잔류하는 물질이 발행할 수 있다. 상기 광중합 개시제의 양이 너무 많으면, 미반응 개시제가 불순물로 잔류하거나 가교 밀도가 낮아져서 제조되는 필름의 기계적 물성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 광경화성 코팅 조성물을 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 용매의 비제한적인 예를 들면 케톤류, 알코올류, 아세테이트류, 에테르류, 벤젠 유도체류 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
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, 크실렌, 아닐린 등의 벤젠 유도체류; 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.
상기 유기 용매는 상기 광경화성 코팅 조성물에 포함되는 각 성분들을 혼합하는 시기에 첨가되거나 각 성분들이 유기 용매에 분산 또는 혼합된 상태로 첨가되면서 상기 광경화성 코팅 조성물에 포함될 수 있다. 상기 광경화성 코팅 조성물 중 유기 용매의 함량이 너무 작으면, 상기 광경화성 코팅 조성물의 흐름성이 저하되어 최종 제조되는 필름에 줄무늬가 생기는 등 불량이 발생할 수 있다. 또한, 상기 유기 용매의 과량 첨가시 고형분 함량이 낮아져, 코팅 및 성막이 충분히 되지 않아서 필름의 물성이나 표면 특성이 저하될 수 있고, 건조 및 경화 과정에서 불량이 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 광경화성 코팅 조성물은 포함되는 성분들의 전체 고형분의 농도가 1중량% 내지 50중량%, 또는 2 내지 20중량%가 되도록 유기 용매를 포함할 수 있다.
한편, 상기 광경화성 코팅 조성물을 도포하는데 통상적으로 사용되는 방법 및 장치를 별 다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, Meyer bar 등의 바 코팅법, 그라비아 코팅법, 2 roll reverse 코팅법, vacuum slot die 코팅법, 2 roll 코팅법 등을 사용할 수 있다.
상기 광경화성 코팅 조성물을 광경화시키는 단계에서는 200 내지 400nm 파장의 자외선 또는 가시 광선을 조사할 수 있고, 조사시 노광량은 100 내지 4,000 mJ/㎠ 이 바람직하다. 노광 시간도 특별히 한정되는 것이 아니고, 사용되는 노광 장치, 조사 광선의 파장 또는 노광량에 따라 적절히 변화시킬 수 있다. 또한, 상기 광경화성 코팅 조성물을 광경화시키는 단계에서는 질소 대기 조건을 적용하기 위하여 질소 퍼징 등을 할 수 있다.
상기 눈부심 방지 필름은 광투과성 기재를 포함한다. 상기 광투과성 기재는 투명성을 가지는 플라스틱 필름일 수 있으며, JIS K 7361에 따른 투과도가 90 % 이상, 91 % 이상, 또는 92 % 이상일 수 있다.
또한, 상기 광투과성 기재는 이로써 한정하는 것은 아니나, 예를 들어, 트리아세틸 셀룰로오스(TAC), 폴리에스테르(TPEE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리아미드(PA), 아라미드, 폴리에틸렌(PE), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르 술폰, 폴리술폰, 디아세틸 셀룰로오스, 폴리프로필렌(PP), 폴리 염화 비닐, 아크릴 수지(PMMA), 폴리카보네이트(PC), 에폭시 수지, 요소 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지 등일 수 있다.
상기 광투과성 기재는 파장 400㎚ 내지 800㎚에서 측정되는 면내 위상차(Re)가 5000 nm 내지 25000 nm, 7000 nm 내지 20000 nm일 수 있다. 이러한 위상차를 만족하는 광투과성 기재를 포함하는 상기 눈부심 방지 필름은 가시광선의 간섭에 의한 레인보우 현상이 방지될 수 있다.
면내 위상차(Re)는 광투과성 기재의 두께를 d, 면내의 지상축 방향의 굴절률을 n x, 면내의 진상축 방향의 굴절률을 n y라고 정의할 경우에, 하기 식으로 정의될 수 있다.
Re = (n x-n y)*d
또한, 상기 위상차 값은 절대값으로 양수로 정의할 수 있다
상기 광투과성 기재의 두께는 생산성 등을 고려하여 10 내지 300 ㎛, 30 내지 250 ㎛ 또는 40 내지 200 ㎛일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 눈부심 방지 필름을 포함하는 편광판이 제공될 수 있다. 상기 편광판은 편광막과 상기 편광막의 적어도 일면에 형성된 눈부심 방지 필름을 포함할 수 있다.
상기 편광막의 재료 및 제조방법은 특별히 한정하지 않으며, 당 기술분야에 알려져 있는 통상적인 재료 및 제조방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 편광막은 폴리비닐알코올계 편광막일 수 있다.
상기 편광막과 눈부심 방지 필름 사이에는 보호 필름이 구비될 수 있다. 상기 보호 필름의 예가 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 COP(cycloolefin polymer)계 필름, 아크릴계 필름, TAC(triacetylcellulose)계 필름, COC(cycloolefin copolymer)계 필름, PNB(polynorbornene)계 필름 및 PET(polyethylene terephtalate)계 필름 중 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 보호필름은 상기 눈부심 방지 필름의 제조시 단일 코팅층을 형성하기 위한 기재가 그대로 사용될 수도 있다. 상기 편광막과 상기 눈부심 방지 필름은 수계 접착제 또는 비수계 접착제 등의 접착제에 의하여 합지될 수 있다.
발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 눈부심 방지 필름 및 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
상기 디스플레이 장치의 구체적인 예가 이로써 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 마이크로 발광 다이오드 (LED; Light Emitting Diode) 디스플레이, 미니 발광 다이오드 (LED; Light Emitting Diode) 디스플레이, 액정표시장치 (Liquid Crystal Display]), 플라즈마 디스플레이 장치, 유기발광 다이오드 장치(Organic Light Emitting Diodes) 등의 장치일 수 있다.
하나의 일 예로, 상기 디스플레이 장치는 상기 눈부심 방지 필름 및 마이크로 LED 디스플레이 패널을 포함하는 마이크로 LED 디스플레이일 수 있으며, 상기 눈부심 방지 필름은 상기 마이크로 LED 디스플레이 패널 상에서 시인측에 위치할 수 있다.
상기 마이크로 LED 디스플레이 패널은 단위 기판, 상기 단위 기판에 상에 실장되는 다수개의 LED 칩이 포함되는 픽셀 등을 포함할 수 있으며, 고해상도를 구현하기 위해 상기 픽셀을 구성하는 상기 LED 칩들의 크기는(칩 한면의 길이)가 100 마이크로미터 이하일 수 있다. 또한, 상기 디스플레이 패널은 200 ppi 이상, 300 ppi 이상, 또는 400 ppi 이상의 해상도를 가질 수 있다.
종래의 눈부심 방지 필름이 상술한 마이크로 LED 디스플레이 패널 상에 적용되는 경우, 눈부심 방지 필름 표면에 형성된 요철이 픽셀로부터 나오는 빛을 굴절시키는 렌즈 역할을 하여 스파클링을 방생하는 문제점이 있었다. 그러나, 상기 전체 헤이즈(Ha)와 내부 헤이즈(Hi)의 차이, 피크 면적 비율, 및 투과 확산 분포가 상술한 특정 수치 범위를 만족하는 상기 눈부심 방지 필름은, 표면 요철의 응집도가 적절히 제어되어 픽셀로부터 나오는 렌즈를 굴절시키는 문제점을 방지하여, 눈부심 방지 특성을 우수하게 유지하면서도, 스파클링 현상을 방지하고, 상선명도를 향상시킬 수 있다.
또 다른 일 예로, 상기 디스플레이 장치는 서로 대향하는 1쌍의 편광판; 상기 1쌍의 편광판 사이에 순차적으로 적층된 박막트랜지스터, 컬러필터 및 액정셀; 및 백라이트 유닛을 포함하는 액정디스플레이 장치일 수 있다. 상기 눈부심 방지 필름을 포함하는 디스플레이 장치는, 1쌍의 편광판 중에서 상대적으로 백라이트 유닛과 거리가 먼 편광판의 일면에 눈부심 방지 필름이 위치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 우수한 눈부심 방지 특성을 나타내면서도, 스파클링 (sparkling) 현상을 방지하고, 높은 투광도 등의 우수한 광학 특성을 나타내면서도 내스크래치성, 고강도 및 내오염성 등의 물리적 특성이 우수한 눈부심 방지 필름과, 이를 포함하는 편광판 및 디스플레이 장치가 제공될 수 있다.
발명을 하기의 실시예에서 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 하드코팅층 형성용 코팅액의 제조
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 50 g, MU9800 (9 관능의 우레탄 아크릴레이트계 올리고머, 제조사: 미원, 중량평균분자량: 3500 g/mol, 아크릴레이트기 당량: 389 g/mol) 50 g, 개시제로 D1173 (제조사: Ciba) 7 g, 용매인 메틸이소부틸케톤 100 g, MA-ST (나노 실리카 입자, 제조사: Nissan Chemical, 입경: 10~15 nm, 30% in 메탄올) 21 g, 및 PS-a (폴리스티렌 구형입자, 입경 3.5 ㎛, 굴절률: 1.595) 12 g을 혼합하여, 제조예 1의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
이때, 입자들의 입경은 동적 광 산란법에 의해 측정하였다.
제조예 2: 하드코팅층 형성용 코팅액의 제조
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 30 g, MU9800 70 g, 개시제로 D1173 7 g, 용매인 메틸이소부틸케톤 100 g, MA-ST 17 g, 및 PS-a 12 g을 혼합하여, 제조예 2의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 3: 하드코팅층 형성용 코팅액의 제조
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 50 g, MU9800 50 g, 개시제로 D1173 7 g, 용매인 메틸이소부틸케톤 100 g, PMA-ST (나노 실리카 입자, 제조사: Nissan Chemical, 입경: 10~15 nm, 30% in 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세트산) 20 g, PS-a 8 g, 및 PS-PMMA-a (폴리스티렌-폴리메틸 메타크릴레이트 공중합 구형입자, 입경 3.5 ㎛, 굴절률: 1.555) 3 g을 혼합하여, 제조예 3의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 4: 하드코팅층 형성용 코팅액의 제조
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 50 g, MU9800 50 g, 개시제로 D1173 7 g, 용매인 메틸이소부틸케톤 100 g, MA-ST 1.2 g 및 PS-PMMA-b (폴리스티렌-폴리메틸 메타크릴레이트 공중합 구형입자, 입경 2 ㎛, 굴절률: 1.555) 5 g을 혼합하여, 제조예 4의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 5: 하드코팅층 형성용 코팅액의 제조
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 100 g, 개시제로 D1173 7 g, 용매인 메틸이소부틸케톤 100 g, MA-ST 27 g, 및 PS-a 12 g을 혼합하여, 제조예 5의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 6: 하드코팅층 형성용 코팅액의 제조
EB1290 (6 관능기 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 제조사: SK Cytec, 중량평균분자량: 1,000 g/mol, 아크릴레이트기 당량: 167 g/mol) 100 g, 개시제로 D1173 7 g, 용매인 메틸이소부틸케톤 100 g, MA-ST 23 g, 및 PS-a 12 g을 혼합하여, 제조예 6의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 7: 하드코팅층 형성용 코팅액의 제조
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 50 g, EB1290 50 g, 개시제로 D1173 7 g, 용매인 메틸이소부틸케톤 50 g, 톨루엔 50 g, PS-b (폴리스티렌 구형입자, 입경 2 ㎛, 굴절률: 1.595) 8 g, 및 SS-50B (표면처리 소수성 실리카 입자, 제조사: Tosoh, 입경 2 ㎛) 8 g을 혼합하여, 제조예 7의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 8: 하드코팅층 형성용 코팅액의 제조
펜타에리트리톨 트리아크릴레이트 50 g, EB1290 50 g, 개시제로 D1173 7 g, 용매인 메틸이소부틸케톤 50 g, 톨루엔 50 g, 및 SS-50B 12 g을 혼합하여, 제조예 8의 하드 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 및 비교예: 눈부심 방지 필름의 제조
제조예 1 내지 8의 하드 코팅층 형성용 조성물을 하기 표1과 같이 광투과성 기재인 트리아세틸 셀룰로오스 (TAC, 두께60㎛)에 #10 meyer bar로 코팅하고 90 ℃에서 1 분 건조하였다. 이러한 건조물에 150 mJ/㎠의 자외선을 조사하여 하드 코팅층을 형성하고 눈부심 방지 필름을 제조하였다. 이때, 하드 코팅층의 두께는 하기 표 1에 기재하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
하드 코팅층 제조예1 제조예2 제조예3 제조예4 제조예5 제조예6 제조예7 제조예8
하드코팅층 두께 (㎛) 5 5 5 4 5 5 5 5
< 실험예 >
1. IR 스펙트럼에서 피크 면적 (I B / I A ) 비율
상기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 눈부심 방지 필름의 하드 코팅층에 대하여 Cary 660(Agilent社) 장치로 IR 측정을 실시하였고, 도출된 IR 스펙트럼에서, 1690 cm -1 내지 1745 cm -1 영역 사이에 존재하는 피크 면적(I A)에 대한, 1500 cm -1 내지 1570 cm -1 영역 사이에 존재하는 피크 면적(I B)의 비율(I B/ I A)을 계산하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
이때, IR 측정 조건은 하기와 같다.
- ATR: PIKE Technologies 025-2018 Miracle Znse perf crystal plate
- 측정 파장: 400 내지 4000nm
- 측정 온도: 25℃
2. 투과도 및 헤이즈 측정
상기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 눈부심 방지 필름으로부터 4cm × 4cm의 시편을 준비하고, 헤이즈 측정기(HM-150, A 광원, 무라카미社)로 3회 측정하여 평균값을 계산하고, 이를 전체 헤이즈 값으로 산출하였다. 이때, 투광도와 전체 헤이즈는 동시에 측정되며, 투광도는 JIS K 7361 규격, 헤이즈는 JIS K 7136 규격에 의해 측정하였다.
내부 헤이즈 측정 시에는, 하드 코팅층에 전체 헤이즈가 0인 점착 필름을 붙여 표면의 요철을 평탄하게 만들어준 후, 위 전체 헤이즈와 동일 방법으로 내부 헤이즈를 측정하였다.
3. 투과 확산 분포
상기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 눈부심 방지 필름을 고니오미터(GC5000L, 닛폰 전색 공업社)에 설치하고, 상기 눈부심 방지 필름의 광투과성 기재의 법선 방향으로 광을 조사한 후, 상기 하드 코팅층으로 투과된 광의 강도를 측정하였다. 이때, 상기 하드 코팅층 법선 방향에서 투과되는 광의 강도는 투과 강도(A)로 하고, 상기 하드 코팅층 법선 기준 +1° 또는 -1°에서 투과되는 광의 강도는 투과 확산 강도(B)로 하고, 이를 하기 식 1에 대입하여, 투과 확산 분포를 계산하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[식 1]
투과 확산 분포 = (B/A) X 100
4. 정반사 강도 비율 측정
상기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 눈부심 방지 필름의 하드 코팅층에 대향하도록 광투과성 기재의 일면에 요철이나 휨이 없는 평탄한 흑색 점착제가 도포된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 첩부하여 시편을 준비하였다. 이후, 시편을 고니오미터(GC5000L, 닛폰 전색 공업社)에 설치하고, 시편의 하드 코팅층 면에 대하여 면의 법선으로부터 45°의 각도에서 광을 조사했다. 광이 하드 코팅층 면에 조사된 후, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 반사 강도(C)를 측정하였다.
또한, 실시예 및 비교예에서 상기 하드 코팅층이 형성되지 않은 광투과성 기재의 일면에 요철이나 휨이 없는 평탄한 흑색 점착제가 도포된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 첩부하여 시편을 준비하고, 상기 반사 강도(C)를 측정하는 방법과 동일한 방법으로 반사 강도(D)를 측정하였다.
측정된 반사 강도 C 및 D를 하기 식 2에 대입하여, 정반사 강도 비율을 계산하고 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[식 2]
정반사 강도 비율 = (C/D) × 100
5. 스파클링 발생 확인
상기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 눈부심 방지 필름에 대하여 12cm x 12 cm 크기로 샘플을 준비한 뒤, 슬라이드 글라스에 투명 접착 필름(OCA)로 부착하였다. 이후, 해상도가 400 ppi인 패널 상에 하드코팅면이 위로 향하도록 샘플을 올려놓는다. 이 때 필름이 들뜨지 않도록 사면에 테이프를 붙여도 된다. 이후 흰색 화면이 보이도록 패널을 구동한 후 샘플 10cm x 10cm 이내의 영역에서 스파클링 발생 여부를 확인하였다. 평가 기준은 하기에 기재된 바와 같고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
양호: 빛의 번쩍거림이 없음
불량: 빛이 번쩍거림
6. 방현성 평가
상기 실시예 및 비교예 각각에서 얻어진 눈부심 방지 필름의 하드 코팅층에 대향하도록 광투과성 기재의 일면에 요철이나 휨이 없는 평탄한 흑색 점착제가 도포된 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 첩부하여 시편을 준비하였다. 이후, 2열의 램프를 가지는 형광 램프 조명을 광원으로 하여 각각의 눈부심 방지 필름에서의 정반사 방향으로부터 시야를 관찰하여 형광램프의 반사된 상의 이미지를 구분하는 방법으로 시감을 측정하였다. 시감 평가 기준은 하기에 기재된 바와 같고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
양호: 램프 상이 관찰되지 않음
불량: 램프 상이 뚜렷이 보임.
실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
피크 면적 비율 0.331 0.521 0.332 0.342 0 0.705 0.352 0.352
투과도 (%) 90.8 90.7 91.0 91.2 90.7 90.7 90.5 90.0
전체 헤이즈 (%) 37 36 31 3.7 38 35 39 25
내부 헤이즈 (%) 27 26 20 3 24 28 21 0
투과 확산 분포 (%) 5.3 6.2 5.5 1.2 12.0 3.2 62.0 53.0
정반사 강도 비율 (%) 5.50 6.30 5.40 32.00 2.80 10.80 0.72 0.65
스파클링 양호 양호 양호 양호 불량 양호 불량 불량
방현성 양호 양호 양호 불량 양호 불량 양호 양호
상기 표 2에 따르면, 실시예 1 내지 3의 눈부심 방지 필름은 내부 헤이즈가 10이상, 전체 헤이즈와 내부 헤이즈의 차이가 5 내지 15 %를 만족하고, 피크 강도 비율이 0.1 내지 0.6을 만족하고, 투과 확산 분포가 1 % 초과 10 % 미만을 만족함으로 인해, 스파클링 현상이 발생하지 않으면서도 방현성이 우수한 효과가 나타남을 확인했다. 반면, 비교예 1 내지 5는 스파클링이 발생하거나 방현성이 불량이 문제점이 발생하는 점을 확인했다.

Claims (15)

  1. 광투과성 기재; 및 바인더 수지와 상기 바인더 수지에 분산된 유기 입자와 무기 입자를 포함하는 하드 코팅층;을 포함하는 적층체를 포함하고,
    상기 적층체는 전체 헤이즈(Ha)와 내부 헤이즈(Hi)의 차이(Ha - Hi)가 5 내지 15 %이고,
    상기 적층체에 대한 IR 스펙트럼에서, 1690 cm -1 내지 1745 cm -1 영역 사이에 존재하는 피크 면적(I A)에 대한, 1500 cm -1 내지 1570 cm -1 영역 사이에 존재하는 피크 면적(I B)의 비율(I B/ I A)은 0.1 내지 0.6이고,
    상기 적층체의 하기 식 1에 따른 투과 확산 분포는 1 % 초과 10 % 미만인, 눈부심 방지 필름:
    [식 1]
    투과 확산 분포 = (B/A) X 100
    A는 상기 광투과성 기재의 법선 방향으로 광을 조사한 후, 상기 하드 코팅층의 법선 방향에서 투과되는 광을 측정한 투과 강도이고,
    B는 상기 광투과성 기재의 법선 방향으로 광을 조사한 후, 상기 하드 코팅층의 법선 기준 +1° 또는 -1°에서 투과되는 광을 측정한 투과 확산 강도이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적층체는 하기 식 2의 정반사 강도 비율이 1 % 초과 10 % 미만인, 눈부심 방지 필름:
    [식 2]
    정반사 강도 비율 = (C/D) × 100
    상기 식 2에서,
    C는 상기 하드 코팅층에 대해 45°의 입사각에서 광을 조사한 후, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 측정된 반사 강도이고,
    D는 상기 광투과성 기재에 대해 45°의 입사각에서 광을 조사한 후, 입사각의 정반사에 해당하는 45°에서 측정된 반사 강도이다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적층체는 전체 헤이즈가 20 % 내지 50 %이고, 내부 헤이즈가 10 % 내지 40 %인, 눈부심 방지 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바인더 수지는 다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머 및 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머를 3:7 내지 7:3 중량비로 포함하는, 눈부심 방지 필름.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유기 입자의 입경은 1 ㎛ 내지 10 ㎛인, 눈부심 방지 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 무기 입자의 입경은 1 nm 내지 500 nm인, 눈부심 방지 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유기 입자와 무기 입자의 중량비는 1: 0.2 내지 1.5 인, 눈부심 방지 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 다관능 (메트)아크릴레이트계 모노머 및 우레탄 (메트)아크릴레이트 올리고머를 3:7 내지 7:3 중량비로 포함하는 바인더 수지; 및 상기 바인더 수지에 분산된 입경이 1 ㎛ 내지 10 ㎛인 유기 입자 및 입경이 1 nm 내지 500 nm인 무기 입자를 포함하는, 눈부심 방지 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층의 표면에 상기 유기 입자를 포함한 요철이 2개 이상 형성된, 눈부심 방지 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유기 입자 전체 중 상기 하드 코팅층의 두께 방향으로 서로 응집하는 2 이상의 유기 미립자들의 비율이 5% 이하인, 눈부심 방지 필름
  11. 제1항에 있어서,
    상기 하드 코팅층은 10점 평균 조도(Rz)가 0.05 ㎛ 내지 0.15 ㎛이고, 요철 평균 간격(Sm)이 0.05 mm 내지 0.20 mm인, 눈부심 방지 필름.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 광투과성 기재는 파장 400㎚ 내지 800㎚에서 측정되는 면내 위상차(Re)가 5000 내지 25000 nm인, 눈부심 방지 필름.
  13. 제1항에 따른 눈부심 방지 필름을 포함하는 편광판.
  14. 제1항에 따른 눈부심 방지 필름 및 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은 200 ppi 이상의 해상도를 갖는, 디스플레이 장치.
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