WO2023048484A1 - 광학 적층체 및 이를 구비한 화상표시장치 - Google Patents

광학 적층체 및 이를 구비한 화상표시장치 Download PDF

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WO2023048484A1
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optical laminate
meth
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유현선
정병선
허지혜
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동우 화인켐 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to an optical laminate and an image display device having the same, and more particularly, to an optical laminate capable of imparting an anti-reflection function and antistatic performance having a sheet resistance of 10 ⁇ 3 ohm/sq or less, and an image It's about the display.
  • LCD liquid crystal display
  • OLED organic light emitting diode
  • QNED quantum dot nano-rod emitting diode
  • micro LED micro LED
  • TFTs thin film transistors
  • polarizers on the surface gradually disappear, cover films with various performances are required. there is.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2007-0065340 discloses a polymer film of a transparent substrate; It is formed on one side of the substrate, contains a conductive polymer and high refractive inorganic particles, and has a refractive index of 1.60 to 2.20, a surface resistance of 10 ⁇ 3 to 10 ⁇ 10 ohm/sq, and a thickness of 0.01-1 micron.
  • a low refractive index layer formed on the upper surface of the high refractive index conductive layer and containing a fluorine-based organic compound and having a refractive index of 1.25 to 1.55 and a thickness of 0.01 to 1 micron; including transparency, antistatic properties, antifouling properties and a high surface Disclosed is an antireflection film having hardness.
  • the antireflection film exhibits a sheet resistance of 10 ⁇ 3 ohm/sq or more, so it is difficult to secure sufficient antistatic performance.
  • One object of the present invention is to provide an optical laminate capable of imparting antistatic performance with an antireflection function and a sheet resistance of 10 ⁇ 3 ohm/sq or less.
  • Another object of the present invention is to provide an image display device equipped with the optical laminate.
  • An optical laminate comprising sequentially an antireflection layer, a base film, an antistatic layer, and an adhesive layer,
  • the antistatic layer provides an optical laminate formed from a composition for forming an antistatic layer containing a polythiophene-based conductive polymer, an alcohol solvent, and water.
  • the antireflection layer may sequentially include a low refractive index layer, a high refractive index layer and a hard coating layer.
  • the polythiophene-based conductive polymer may be poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) doped with poly(styrenesulfonate) (PSS).
  • PEDOT poly(3,4-ethylenedioxythiophene)
  • PSS poly(styrenesulfonate)
  • the polythiophene-based conductive polymer may be included in an amount of 0.1 to 2% by weight based on 100% by weight of the entire composition for forming an antistatic layer.
  • the water may be included in an amount of 20 to 60% by weight based on 100% by weight of the entire composition for forming an antistatic layer.
  • the mixing ratio of the alcohol solvent and water may be 40 to 80:20 to 60 by weight.
  • the sheet resistance of the antistatic layer may be 10 ⁇ 3 ohm/sq or less.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be formed from a pressure-sensitive adhesive composition containing an acrylic copolymer and a crosslinking agent.
  • the present invention provides an image display device provided with the optical laminate.
  • the optical laminate according to the present invention may impart antistatic performance with a sheet resistance of 10 ⁇ 3 ohm/sq or less together with an antireflection function.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an optical stack according to an embodiment of the present invention.
  • One embodiment of the present invention is an optical laminate comprising an antireflection layer, a base film, an antistatic layer and an adhesive layer sequentially,
  • the antistatic layer provides an optical laminate formed from a composition for forming an antistatic layer containing a polythiophene-based conductive polymer, an alcohol solvent, and water.
  • FIG. 1 is a structural cross-sectional view of an optical laminate according to an embodiment of the present invention.
  • an optical laminate sequentially includes an antireflection layer 120, a base film 110, an antistatic layer 130, and an adhesive layer 140.
  • the antireflection layer 120 is formed on one surface of the base film 110 and the antistatic layer 130 is formed on the other surface of the base film 110. It has a structure in which the adhesive layer 140 is formed on the antistatic layer 130 . At this time, the antireflection layer 120 is located on the viewing side.
  • the base film 110 serves as a support for the antireflection layer 120 and the antistatic layer 130, and any transparent plastic film used in the art can be used. do.
  • the base film examples include cycloolefin-based derivatives having monomeric units containing cycloolefins such as norbornene and polycyclic norbornene-based monomers, cellulose (diacetylcellulose, triacetylcellulose, acetylcellulose butyrate, isobutyl ester cellulose, propionyl cellulose, butyryl cellulose, acetylpropionyl cellulose), ethylene-vinyl acetate copolymer, polyester, polystyrene, polyamide, polyetherimide, polyacrylic, polyimide, polyethersulfone, polysulfone, polyethylene, Polypropylene, polymethylpentene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, polyether ketone, polyether ether ketone, polyether sulfone, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polybutylene
  • a uniaxially or biaxially oriented polyester film having excellent transparency and heat resistance a cycloolefin derivative film having excellent transparency and heat resistance and being able to cope with the enlargement of the film, or transparency and optically anisotropic As such, a triacetyl cellulose film is suitably used.
  • the thickness of the base film is not particularly limited, but is 8 to 1000 ⁇ m, preferably 40 to 100 ⁇ m. If the thickness of the base film is less than 8 ⁇ m, the strength of the film is lowered and processability is deteriorated, and if the thickness is more than 1000 ⁇ m, transparency is reduced or the weight of the optical laminate is increased.
  • the antireflection layer serves to impart an antireflection function.
  • the antireflection layer may sequentially include a low refractive index layer 123 , a high refractive index layer 122 and a hard coating layer 121 . At this time, the low refractive index layer 123 is located on the viewing side.
  • the hard coating layer 121 serves to improve scratch resistance, and may be formed by applying a hard coating composition to one surface of the base film.
  • the hard coating composition may be a thermosetting resin composition or a photocurable resin composition, and a photocurable resin composition is more preferable in terms of scratch resistance.
  • thermosetting resin composition is a composition containing a thermosetting resin and a solvent, and is a resin composition that is cured by heating.
  • thermosetting resin examples include acrylic resins, urethane resins, phenol resins, urea melamine resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, and silicone resins.
  • a curing agent is added to these curable resins as needed.
  • the solvent may be used without limitation as long as it is known as a solvent in the art, and may be included in a residual amount so as to make up 100% by weight of the total thermosetting resin composition.
  • the solvent is alcohol-based (methanol, ethanol, isopropanol, butanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, etc.), ketone-based (methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, diethyl Propyl ketone, cyclohexanone, etc.), acetate type (ethyl acetate, propyl acetate, normal butyl acetate, tertiary 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.), hexane-based (hexane
  • the photocurable resin composition is a composition containing a photocurable resin, a photoinitiator and a solvent, and is a resin composition cured by photocuring.
  • the photocurable resin may include a photocurable (meth)acrylate oligomer and/or monomer, but is not limited thereto.
  • (meth)acrylate means acrylate and methacrylate.
  • photocurable (meth)acrylate oligomer epoxy (meth)acrylate, urethane (meth)acrylate, polyhedral oligomeric silsesquioxane (meth)acrylate, etc. may be used, and urethane (meth)acrylic rate is preferred.
  • the urethane (meth)acrylate may be prepared by reacting (meth)acrylate having a hydroxyl 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 hydroxyl group in the molecule include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyisopropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, At least one kind may be selected from the group consisting of caprolactone ring-opening hydroxyacrylate, pentaerythritol tri/tetra(meth)acrylate mixture, and dipentaerythritol penta/hexa(meth)acrylate mixture.
  • the compound having an isocyanate group examples 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-chloromethyl-2,4-diisocyanato
  • monomers having an unsaturated group such as a (meth)acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, and an allyl group in a molecule as a photocurable functional group are preferable, and among them, (meth) A monomer having an acryloyl group is preferred.
  • the monomer having the (meth)acryloyl group examples include neopentyl glycol acrylate, 1,6-hexanediol (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, and triethylene glycol di (meth) acrylate.
  • photocurable (meth)acrylate oligomers and monomers exemplified above may be used alone or in combination of two or more.
  • the photocurable resin may be included in an amount of 1 to 80% by weight based on 100% by weight of the entire photocurable resin composition. If the content of the photocurable resin is less than 1% by weight, it is difficult to achieve sufficient hardness improvement, and if it exceeds 80% by weight, curling becomes severe.
  • the photoinitiator may be used without limitation as long as it is used in the art.
  • at least one selected from the group consisting of hydroxy ketones, amino ketones, hydrogen recapture type photoinitiators, and combinations thereof may be used.
  • the photoinitiator is 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]2-morpholinepropanone-1, diphenylketone benzyldimethylketal, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl -1-one, 4-hydroxycyclophenylketone, dimethoxy-2-phenylacetophenone, anthraquinone, fluorene, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4-knoloacetophenone, 4, The group consisting of 4-dimethoxyacetophenone, 4,4-diaminobenzophenone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, benzophenone, diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide and combinations thereof At least one selected from may be used.
  • the photoinitiator may be included in an amount of about 0.1 to 10% by weight, preferably about 1 to 5% by weight, based on 100% by weight of the total photocurable resin composition.
  • the content of the photoinitiator is less than 0.1% by weight, sufficient curing may not proceed, and mechanical properties and adhesion of the hard coating layer may not be secured. If the content of the photoinitiator exceeds 10% by weight, poor adhesion due to curing shrinkage, cracks, and curling may occur.
  • the solvent is capable of dissolving or dispersing the above-mentioned composition, and any solvent known in the art may be used without limitation.
  • thermosetting resin composition the same solvent used in the thermosetting resin composition may be used.
  • the solvent may be included in the remaining amount so as to be 100% by weight of the entire photocurable resin composition, for example, 5 to 90% by weight, preferably 7 to 85% by weight, based on 100% by weight of the entire photocurable resin composition.
  • the content of the solvent is less than 5% by weight, the viscosity is high and workability is deteriorated, and when the content is greater than 90% by weight, it is difficult to adjust the coating film thickness and dry stains occur, resulting in poor appearance.
  • the hard coating layer 121 may be formed by applying the above-described hard coating composition to one surface of a base film and curing by heating or photocuring.
  • the hard coating composition can be coated by appropriately using known methods such as die coater, air knife, reverse roll, spray, blade, casting, gravure, micro gravure, and spin coating.
  • the thickness of the hard coating layer 121 is preferably in the range of 0.1 to 100 ⁇ m, more preferably in the range of 0.8 to 20 ⁇ m. If the thickness of the hard coating layer 121 is within the above range, sufficient hard coating performance is obtained, and cracks do not occur against impact from the outside, making it difficult to break.
  • the refractive index of the hard coating layer 121 is smaller than the refractive index of the high refractive index layer to be described later, preferably 1.45 to 1.70, more preferably 1.45 to 1.60.
  • the refractive index of the hard coating layer 121 is within the above range, it is easy to control the refractive index of the high refractive index layer. Further, from the viewpoint of suppressing interference fringes, it is preferable to reduce the difference between the refractive index of the hard coat layer 121 and the refractive index of the base film.
  • the high refractive index layer 122 may be formed using a composition for forming a high refractive index layer containing a curable resin composition and high refractive index particles.
  • the refractive index of the high refractive index layer 122 is preferably 1.55 to 1.85, more preferably 1.56 to 1.70.
  • the high refractive index layer 122 may be formed of a plurality of layers satisfying the refractive index range.
  • the thickness of the high refractive index layer 122 is preferably 200 nm or less, and more preferably 50 to 180 nm. In addition, when the high refractive index layer 122 includes a plurality of layers, it is preferable that the total thickness of each layer satisfies the above value.
  • antimony pentoxide (1.79), zinc oxide (1.90), titanium oxide (2.3 to 2.7), cerium oxide (1.95), tin doped indium oxide (1.95 to 2.00), antimony doped tin oxide (1.75 to 1.85 ), yttrium oxide (1.87), zirconium oxide (2.10), and the like.
  • the numerical values in parentheses indicate the material refractive index of each particle.
  • high refractive index particles those having a refractive index of more than 2.0 are preferred from the viewpoint of achieving the aforementioned suitable refractive index with a small amount of addition.
  • the high refractive index particles are preferably non-conductive. From this point of view, as the high refractive index particles, titanium oxide and/or zirconium oxide are preferred.
  • the average particle diameter of the primary particles of the high refractive index particles is preferably 5 to 200 nm, more preferably 5 to 100 nm, still more preferably 10 to 80 nm.
  • the content of the high refractive index particles is preferably 30 to 300 parts by weight, more preferably 30 to 100 parts by weight, and 35 to 75 parts by weight, based on 100 parts by weight of the curable resin composition, from the viewpoint of the balance between high refractive index and whitening suppression. it is more preferable
  • the curable resin composition forming the high refractive index layer the same ones as those exemplified as the hard coating composition for forming the hard coating layer 121 may be used, and a photocurable resin composition is particularly preferable.
  • the low refractive index layer 123 is a layer formed on the high refractive index layer 122 .
  • the low refractive index layer 123 preferably has a refractive index of 1.26 to 1.36, more preferably 1.28 to 1.34, and even more preferably 1.30 to 1.32 in order to secure ultra-low reflectivity.
  • the refractive index of the low refractive index layer is too low, the strength of the low refractive index layer tends to decrease.
  • the addition amount of the high refractive index particles in the high refractive index layer can be suppressed while maintaining the strength of the low refractive index layer, which is suitable in that it leads to suppression of whitening.
  • the thickness of the low refractive index layer 123 is preferably 80 to 120 nm, more preferably 85 to 110 nm, and still more preferably 90 to 105 nm.
  • the low refractive index layer As a method of forming the low refractive index layer, it can be roughly divided into a wet method and a dry method.
  • a wet method a method of forming by a sol-gel method using a metal alkoxide or the like, a method of forming by coating a low refractive index resin such as a fluororesin, a composition for forming a low refractive index layer in which a resin composition contains low refractive index particles, A method of forming by application is exemplified.
  • the dry method a method in which particles having a desired refractive index are selected from among the low refractive index particles described later and formed by a physical vapor deposition method or a chemical vapor deposition method is exemplified.
  • the wet method is excellent from the viewpoint of production efficiency, and in the present invention, among the wet methods, it is preferable to use a composition for forming a low refractive index layer in which a curable resin composition contains low refractive index particles.
  • the low refractive index particles are preferably used to lower the refractive index, that is, for the purpose of improving the antireflection properties, and inorganic or organic particles such as silica or magnesium fluoride may be used without limitation, but the antireflection properties are reduced. From the viewpoint of further improving the surface hardness and ensuring a good surface hardness, particles having a structure in which they themselves have voids are preferably used.
  • Particles having a structure in which they themselves have voids have fine voids inside and are filled with, for example, a gas such as air having a refractive index of 1.0, so their own refractive index is low.
  • a gas such as air having a refractive index of 1.0, so their own refractive index is low.
  • the particles having voids include inorganic or organic porous particles, hollow particles, and the like, and examples thereof include porous silica particles, hollow silica particles, porous polymer particles and hollow polymer particles using acrylic resin or the like.
  • Silica or porous silica having voids as described above has a refractive index in the range of 1.18 to 1.44 and is lower than that of general silica particles having a refractive index of about 1.45, so it is preferable from the viewpoint of reducing the refractive index of the low refractive index layer. do.
  • the hollow silica particles are particles having a function of lowering the refractive index while maintaining the coating film strength of the low refractive index layer.
  • the hollow silica particles used in the present invention are silica particles having a structure having a cavity inside.
  • the average particle diameter of the primary particles of the low refractive index particles is preferably 5 to 200 nm, more preferably 5 to 100 nm, still more preferably 10 to 80 nm.
  • the average particle diameter of the primary particles is within the above range, a good particle dispersion state can be obtained without impairing the transparency of the low refractive index layer.
  • the refractive index can be reduced by increasing the porosity without insufficient strength.
  • this is suitable in that it has an excellent balance with the thickness of the ideal low refractive index layer (about 100 nm) for lowering the reflectance.
  • the low refractive index particles used in the present invention are preferably surface-treated.
  • surface treatment of the low refractive index particles surface treatment using a silane coupling agent is more preferable, and among these, it is preferable to perform surface treatment using a silane coupling agent having a (meth)acryloyl group.
  • the affinity with the binder resin is improved, the dispersion of the particles becomes uniform, and aggregation of the particles becomes difficult to occur, so the decrease in transparency of the low refractive index layer due to the large particle size caused by aggregation , a decrease in the coating properties of the composition for forming a low refractive index layer, or a decrease in the coating film strength of the composition is suppressed.
  • silane coupling agent preferably used in surface treatment of low refractive index particles
  • 3-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropyltriethoxysilane, 3-(meth)acryloxy Propylmethyldimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropylmethyldiethoxysilane, 2-(meth)acryloxypropyltrimethoxysilane, 2-(meth)acryloxypropyltriethoxysilane and the like can be exemplified. .
  • the content of the low refractive index particles is preferably 10 to 250 parts by weight, more preferably 50 to 200 parts by weight, and still more preferably 100 to 180 parts by weight, based on 100 parts by weight of the curable resin in the composition for forming a low refractive index layer.
  • the content of the low refractive index particles is within the above range, good antireflection properties and surface hardness can be obtained.
  • the same ones as those exemplified in the hard coating layer 121 may be used, and a photocurable resin composition is particularly preferable.
  • a composition containing a fluorine-containing polymer that itself exhibits low refractive index is also preferably used.
  • a fluorine-containing polymer is a polymer of a polymeric compound containing a fluorine atom in at least a molecule, and is suitable in that it can impart antifouling properties and slipperiness.
  • the fluorine-containing polymer preferably has a reactive group in its molecule and functions as a curable resin composition, and more preferably has a photocurable reactive group and functions as a photocurable resin composition.
  • the fluorine-containing polymer preferably contains silicon together with fluorine.
  • a silicon-containing vinylidene fluoride copolymer in which a silicone component is incorporated in the copolymer is preferably used.
  • the silicone component in this case include (poly)dimethylsiloxane, (poly)diethylsiloxane, (poly)diphenylsiloxane, (poly)methylphenylsiloxane, fluorosilicone, and polyether-modified silicone. Among them, those having a dimethylsiloxane structure are preferable.
  • the antistatic layer 130 is a layer serving to impart an antistatic function and is formed on the other side of the base film 110 .
  • the antistatic layer 130 is formed from a composition for forming an antistatic layer containing a polythiophene-based conductive polymer, an alcohol solvent, and water.
  • the polythiophene-based conductive polymer is poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) doped with polystyrene sulfonate (PSS) (PEDOT:PSS ) can be.
  • PEDOT poly(3,4-ethylenedioxythiophene)
  • PSS polystyrene sulfonate
  • PEDOT Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) has high electrical conductivity and low resistance, so electron transfer is easy and excellent antistatic performance can be imparted.
  • the weight ratio of the poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) to the poly(styrenesulfonate) (PSS) may be 1:1 to 5.
  • the polythiophene-based conductive polymer may be obtained and used commercially or manufactured by a method known in the art.
  • PEDOT:PSS can be prepared by oxidatively polymerizing 3,4-ethylenedioxythiophene (EDOT) in an aqueous solution using PSS as a template for charge balancing.
  • PEDOT:PSS prepared according to the above method can be stably dispersed as polymer gel particles without being separated from each other in an aqueous solution because PEDOT is ionically bonded to the PSS polymer chain very strongly.
  • the polythiophene-based conductive polymer may be included in an amount of 0.1 to 2% by weight based on 100% by weight of the entire composition for forming an antistatic layer.
  • the sheet resistance may increase by 10 ⁇ 3 ohm / sq or more, and in an amount of more than 2% by weight If included, aggregation between conductive polymers may occur, resulting in poor appearance or deviation in sheet resistance.
  • the water may be included in an amount of 20 to 60% by weight, preferably 35 to 45% by weight, based on 100% by weight of the entire composition for forming an antistatic layer.
  • the polythiophene-based conductive polymer is linearly arranged in the antistatic layer to facilitate the movement of charges, thereby lowering the sheet resistance to 10 ⁇ 3 ohm/sq or less.
  • the polythiophene-based conductive polymer When the water is included in an amount of less than 20% by weight based on 100% by weight of the total composition for forming an antistatic layer, the polythiophene-based conductive polymer is arranged in a coil form in the antistatic layer, and the sheet resistance increases to 10 ⁇ 3 ohm / sq or more If it is included in an amount of more than 60% by weight, appearance defects such as coating stains may occur.
  • the alcohol solvent may be included in an amount of 40 to 80% by weight, preferably 55 to 65% by weight, based on 100% by weight of the total composition for forming an antistatic layer. If the alcohol solvent is included in an amount of less than 40% by weight based on 100% by weight of the total composition for forming an antistatic layer, appearance defects such as coating stains may occur, and if it is included in an amount greater than 80% by weight, 10 ⁇ 3 ohm / sq More than that, the sheet resistance may increase.
  • the alcohol solvent may include cellosolve solvents such as 2-methoxyethanol and 2-ethoxyethanol.
  • the cellosolve-based solvent may be included in an amount of preferably 30 to 60% by weight, more preferably 40 to 55% by weight, based on 100% by weight of the total alcohol solvent. It is preferable in terms of lowering the sheet resistance that the cellosolve-based solvent is included within the above range.
  • the mixing ratio of the alcohol solvent and water may be 40 to 80:20 to 60, preferably 55 to 65:35 to 45, based on weight.
  • the sheet resistance may appear uniformly at 10 ⁇ 3 ohm/sq or less, and appearance defects may not occur.
  • the sheet resistance of the antistatic layer may be 10 ⁇ 3 ohm/sq or less, for example, 100 to 700 ohm/sq.
  • composition for forming the antistatic layer can be coated by appropriately using a known method such as die coater, air knife, reverse roll, spray, blade, casting, gravure, micro gravure, spin coating, inkjet, etc.
  • the antistatic layer 130 may be formed by applying the composition for forming the antistatic layer to a base film and then drying the composition at 60 to 100° C., for example, 80° C., for 1 minute to 10 minutes, for example, 3 minutes.
  • the drying may be performed by, for example, a hot air drying method.
  • the antistatic layer 130 may have a thickness of 0.03 to 1 ⁇ m, preferably 0.05 to 0.3 ⁇ m. If the thickness of the antistatic layer 130 is less than 0.03 ⁇ m, sheet resistance may increase to 10 ⁇ 3 ohm/sq or more, and if it exceeds 1 ⁇ m, appearance defects such as coating stains may occur.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 140 is a layer serving to attach the optical laminate to a display panel or the like and is formed on the antistatic layer 130 .
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be formed of a pressure-sensitive adhesive composition for an optical laminate known in the art.
  • the pressure-sensitive adhesive composition may include an acrylic copolymer and a crosslinking agent.
  • the acrylic copolymer may be a copolymer of a (meth)acrylate monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and a polymerizable monomer having a crosslinkable functional group.
  • the (meth)acrylate monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include n-butyl (meth)acrylate, 2-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, 2- Ethylhexyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, methyl (meth)acrylate, n-propyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, pentyl (meth)acrylate, n-octyl ( meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate and the like, among which n-butyl acrylate, 2- Ethylhexylacrylate or mixtures thereof are preferred. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • the polymerizable monomer having a crosslinkable functional group is a component for imparting durability and cutting ability by reinforcing the cohesive force or adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive composition by chemical bonding, and includes, for example, a monomer having a hydroxyl group and a monomer having a carboxyl group, These can be used individually or in mixture of 2 or more types.
  • Examples of monomers having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxybutyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethylene glycol (meth)acrylate, 2-hydroxypropylene glycol (meth)acrylate, hydroxyalkylene glycol having 2-4 carbon atoms in the alkylene group ( meth)acrylate, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 5-hydroxypentyl vinyl ether, 6-hydroxyhexyl vinyl ether, 7-hydroxyheptyl vinyl ether, 8-hydroxyoctyl vinyl ether, 9-hydroxynonyl Vinyl ether, 10-hydroxydecyl vinyl ether, etc. are mentioned, Among these, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl vinyl ether, etc. are preferable.
  • Monomers having a carboxy group include (meth)acrylic acid, crotonic acid, and the like; diacids such as maleic acid, itaconic acid and fumaric acid, and monoalkyl esters thereof; 3-(meth)acryloylpropionic acid; Succinic anhydride ring-opening adduct of 2-hydroxyalkyl (meth)acrylate having 2-3 carbon atoms in the alkylene group, ring-opening succinic acid anhydride adduct of hydroxyalkylene glycol (meth)acrylate having 2-4 carbon atoms in the alkylene group , and a compound obtained by ring-opening addition of succinic anhydride to a caprolactone adduct of 2-hydroxyalkyl (meth)acrylate having 2-3 carbon atoms in the alkyl group, among which (meth)acrylic acid is preferable.
  • the polymerizable monomer having a crosslinkable functional group is preferably included in an amount of 0.05 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of a (meth)acrylate monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • a (meth)acrylate monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms When the content is less than 0.05 parts by weight, the cohesive force of the pressure-sensitive adhesive is reduced and durability may be deteriorated. When the content is greater than 10 parts by weight, the adhesive strength is lowered due to the high gel fraction and durability may be problematic.
  • the acrylic copolymer may further contain other polymerizable monomers in addition to the above monomers in a range that does not reduce adhesiveness, for example, 10% by weight or less based on the total amount.
  • the method for preparing the acrylic copolymer is not particularly limited, and may be prepared using methods such as bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, or suspension polymerization commonly used in the field, and solution polymerization is preferable.
  • solvents, polymerization initiators, and chain transfer agents for molecular weight control which are commonly used during polymerization, may be used.
  • the acrylic copolymer usually has a weight average molecular weight (in terms of polystyrene, Mw) of 50,000 to 2,000,000, preferably 400,000 to 2,000,000, as measured by gel permeation chromatography (GPC). If the weight average molecular weight is less than 50,000, cohesion between the copolymers may be insufficient, which may cause problems in adhesive durability, and if it exceeds 2,000,000, a large amount of diluting solvent may be required to secure fairness during coating.
  • Mw weight average molecular weight
  • the crosslinking agent can improve adhesion and durability, and as a component capable of maintaining reliability and shape of the pressure-sensitive adhesive at high temperatures, isocyanate-based, epoxy-based, peroxide-based, metal chelate-based, oxazoline-based, etc. may be used, 1 type or 2 or more types can be mixed and used. Among these, isocyanate type is preferable.
  • diisocyanate compounds such as tolylene diisocyanate, xylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,4- or 4,4-diphenylmethane diisocyanate; and adducts of polyhydric alcohol compounds such as diisocyanate and trimethylolpropane.
  • the crosslinking agent may be contained in an amount of 0.01 to 15 parts by weight, preferably 0.01 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the acrylic copolymer. If the content is less than 0.01 parts by weight, the cohesive force may be reduced due to insufficient crosslinking, which may impair the physical properties of adhesion durability and cutting property, and if it exceeds 15 parts by weight, problems may occur in relieving residual stress due to excessive crosslinking.
  • a pressure-sensitive adhesive layer may be formed by applying the pressure-sensitive adhesive composition on an adherend or attaching a pressure-sensitive adhesive sheet prepared from the pressure-sensitive adhesive composition.
  • the coating method is not particularly limited as long as it is a method commonly used in the field, and examples thereof include a Mayer bar coating method, a gravure coating method, a die coating method, a dip coating method, a spray method, and the like.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer formed by the above method is not particularly limited, and may be, for example, 5 to 250 ⁇ m, preferably 10 to 200 ⁇ m.
  • the adhesive strength of the pressure-sensitive adhesive layer may be 5 N or more, for example, 5 to 40 N with respect to the adherend.
  • Each surface to be bonded of the adherend and the pressure-sensitive adhesive layer may be independently subjected to bonding facilitation treatment.
  • the adherend may be corona treated, plasma treated, or primed
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be corona treated or plasma treated.
  • a release film (not shown) may be further laminated on the opposite surface of the pressure-sensitive adhesive layer 140 to the viewing side.
  • the release film is removed when attaching the optical laminate to the display panel.
  • release film examples include polyester films such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; Or polyolefin films, such as a polypropylene and polyethylene, etc. are mentioned.
  • a surface of the release film in contact with the pressure-sensitive adhesive layer 140 may be subjected to release treatment.
  • the release treatment may use a release agent such as a silicone-based release agent, a fluorine-based release agent, or a long-chain alkyl-grafted polymer-based release agent, or a method of surface treatment by plasma treatment.
  • the release film may have a thickness of 10 to 150 ⁇ m, preferably 25 to 130 ⁇ m. If the thickness of the release film is less than 10 ⁇ m, peeling of the release film may not be easy, and if the thickness exceeds 150 ⁇ m, adhesion to the pressure-sensitive adhesive layer may decrease.
  • the optical laminate according to an embodiment of the present invention can impart an anti-reflection function exhibiting a reflectance of 0.3% or less and an anti-static performance having an excellent sheet resistance of 10 ⁇ 3 ohm/sq or less, a cover window of an image display device can be advantageously used as
  • one embodiment of the present invention relates to an image display device provided with the above-described optical laminate.
  • the image display device includes an organic EL display (OLED), a quantum dot nanorod display (QNED), a micro LED, a reflective, transmissive, transflective LCD, or a TN type, STN type, OCB type, HAN type, VA type, LCDs of various driving systems such as IPS type, inorganic EL displays (IEL), plasma displays, field emission displays, electronic paper, and the like are exemplified.
  • OLED organic EL display
  • QNED quantum dot nanorod display
  • micro LED a micro LED
  • a reflective, transmissive, transflective LCD or a TN type, STN type, OCB type, HAN type, VA type
  • LCDs of various driving systems such as IPS type, inorganic EL displays (IEL), plasma displays, field emission displays, electronic paper, and the like are exemplified.
  • the optical laminate of the present invention can be used as a cover film for various self-luminous displays such as OLED, QNED, and micro LED.
  • the optical laminate of the present invention can be used as a window of a flexible display device or a foldable display device.
  • the optical laminate of the present invention may be used by attaching to a polarizing plate, a touch sensor, or the like.
  • a composition for forming an antistatic layer containing 0.6 wt% of PEDOT:PSS, 32.4 wt% of ethanol, 40 wt% of deionized water, and 27 wt% of 2-methoxyethanol was prepared.
  • a composition for forming an antistatic layer containing 0.65 wt% of PEDOT:PSS, 31 wt% of ethanol, 41.35 wt% of deionized water, and 27 wt% of 2-methoxyethanol was prepared.
  • a composition for forming an antistatic layer containing 0.75 wt% of PEDOT:PSS, 31 wt% of ethanol, 41.25 wt% of deionized water, and 27 wt% of 2-methoxyethanol was prepared.
  • a composition for forming an antistatic layer containing 0.5% by weight of silver (Ag) and 99.5% by weight of isopropyl alcohol (IPA) was prepared.
  • a composition for forming an antistatic layer containing 0.8% by weight of PEDOT:PSS and 99.2% by weight of isopropyl alcohol (IPA) was prepared.
  • Example 1 Manufacture of an optical stack
  • a hard coating composition is applied to one side of a 60 ⁇ m-thick triacetyl cellulose (TAC) film (refractive index 1.49), dried, and then irradiated with ultraviolet light at a cumulative light amount of 100 mJ to form a 12 ⁇ m-thick hard coating layer ( 121) (refractive index 1.54, pencil hardness 2H) was formed. Then, a composition for forming a high refractive index layer was applied on the hard coating layer 121, dried, and then irradiated with ultraviolet rays at a cumulative amount of 200 mJ to form a high refractive index layer 122 (refractive index 1.63) having a thickness of 100 nm. .
  • TAC triacetyl cellulose
  • a composition for forming a low refractive index layer 122 is coated, dried, and then irradiated with ultraviolet light at a cumulative amount of 200 mJ to form a low refractive index layer 123 (refractive index 1.30) having a thickness of 100 nm. formed to obtain an antireflection film.
  • the coating was applied to a thickness of 0.1 ⁇ m and dried to form an antistatic layer 130.
  • An acrylic pressure-sensitive adhesive having a thickness of 25 ⁇ m was bonded to the antistatic layer 130 as the pressure-sensitive adhesive layer 140 .
  • An optical laminate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the composition for forming an antistatic layer of Preparation Example 2 was used instead of the composition for forming an antistatic layer of Preparation Example 1.
  • An optical laminate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the composition for forming an antistatic layer of Preparation Example 3 was used instead of the composition for forming an antistatic layer of Preparation Example 1.
  • Example 1 Except for forming the antistatic layer 130 to a thickness of 0.07 ⁇ m by sputtering using indium tin oxide (ITO) instead of forming the antistatic layer 130 using the composition for forming an antistatic layer of Manufacturing Example 1, the above An optical laminate was manufactured in the same manner as in Example 1.
  • ITO indium tin oxide
  • the An optical laminate was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the second antistatic layer was formed to have a thickness of 0.07 ⁇ m using the composition for forming an antistatic layer of Comparative Example 1.
  • Example 2 According to the same method as in Example 1, except that the composition for forming an antistatic layer of Preparation Comparative Example 1 was used instead of the composition for forming an antistatic layer of Preparation Example 1 to form an antistatic layer to have a thickness of 0.07 ⁇ m. An optical laminate was fabricated.
  • Example 2 In the same manner as in Example 1, except that the composition for forming an antistatic layer of Preparation Comparative Example 2 was used instead of the composition for forming an antistatic layer of Preparation Example 1 to form an antistatic layer to a thickness of 0.1 ⁇ m. An optical laminate was fabricated.
  • CM-2600d device manufactured by CM-2600d, the optical laminate was attached to a black PET film having a reflectance of 0, and the reflectance and reflection color of the surface on which the antireflection layer was formed were measured.
  • the sheet resistance of the surface of the antistatic layer before lamination of the pressure-sensitive adhesive layer was measured using CMT-100A equipment (manufacturer: AIT).
  • An electrostatic discharge (ESD) gun test was performed by attaching the optical laminate prepared as described above to an OLED panel.
  • An EMS 61000-2A ESD generator (EVERFINE) was used as the evaluation equipment. Evaluation was performed under the condition of a rising time of 1 ns at a voltage of 8 kV using a contact discharge method.
  • Example 1 Example 2 Example 3 Comparative Example 1 Comparative Example 2 Comparative Example 3 Comparative Example 4 Transmittance [%] 92.8 91.7 91.3 94 74.8 86.4 92.8 reflectivity[%] 0.1 0.1 0.1 1.6 14.4 2.3 0.2 Reflection color a* 0.2 -0.1 0.1 1.4 5.8 18 0.1 reflection color b* -1.2 -0.9 -1.1 -16 11.1 9.2 -2.7 Antistatic layer sheet resistance [ohm/sq] 682 445 360 251 41 121 1130 ESD gun test OK OK OK OK OK OK OK NG
  • the optical laminates of Examples 1 to 3 having an antistatic layer formed from a composition for forming an antistatic layer containing a polythiophene-based conductive polymer, an alcohol solvent and water have excellent antireflection properties and It was confirmed that the sheet resistance was excellent at less than 10 ⁇ 3 ohm/sq and exhibited excellent antistatic performance.
  • the optical laminates of Comparative Examples 1 to 3 in which the antistatic layer was formed using an inorganic material had poor antireflection properties and had an antistatic layer formed from a composition for forming an antistatic layer that did not contain a predetermined amount of water. It was confirmed that the optical laminate of 4 had poor antistatic performance.
  • hard coating layer 122 high refractive index layer

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Abstract

본 발명은 반사방지층, 기재 필름, 대전방지층 및 점착제층을 순차적으로 포함하는 광학 적층체로서, 상기 대전방지층은 폴리티오펜계 전도성 고분자, 알코올 용제 및 물을 포함하는 대전방지층 형성용 조성물로부터 형성된 광학 적층체 및 이를 구비하는 화상표시장치를 제공한다.

Description

광학 적층체 및 이를 구비한 화상표시장치
본 발명은 광학 적층체 및 이를 구비한 화상표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반사방지 기능과 함께 10^3 ohm/sq 이하의 면저항을 갖는 대전방지 성능을 부여할 수 있는 광학 적층체 및 화상표시장치에 관한 것이다.
최근, 화상 이미지를 포함하는 정보를 표시할 수 있는 표시 장치가 다양한 형태로 활발히 개발되고 있다. 기존에는 액정 표시(liquid crystal display: LCD) 장치가 주를 이루었으나, OLED(Organic light emitting diode), QNED(Quantum dot nano-rod emitting diode), 마이크로 LED 등 다양한 자발광 디스플레이가 관심을 받고 있다.
이에 따라, 점차 표면의 박막 트랜지스터(TFT) 및 편광판 등이 없어지면서 여러 성능이 포함된 커버 필름(cover film)이 요구되고 있으며, 특히 다양한 성능 중에서도 표면의 반사방지 기능과 대전방지 성능이 크게 요구되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2007-0065340호는 투명 기재의 고분자 필름; 상기 기재의 한 면에 형성되며, 전도성 고분자 및 고굴절 무기 미립자를 포함하고, 1.60 내지 2.20의 굴절률, 10^3 내지 10^10 ohm/sq의 표면저항, 및 0.01-1 미크론의 두께를 갖는 고굴절 전도층; 및 상기 고굴절 전도층의 상부면에 형성되며 불소계 유기 화합물을 포함하여 1.25 내지 1.55의 굴절률 및 0.01 내지 1 미크론의 두께를 갖는 저굴절층;을 포함하여 투명성, 대전방지 특성, 오염 방지 특성 및 높은 표면 경도를 갖는 반사방지 필름을 개시하고 있다.
그러나, 상기 반사방지 필름은 10^3 ohm/sq 이상의 면저항을 나타내어 충분한 대전방지 성능을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 한 목적은 반사방지 기능과 함께 10^3 ohm/sq 이하의 면저항을 갖는 대전방지 성능을 부여할 수 있는 광학 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 광학 적층체가 구비된 화상표시장치를 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은
반사방지층, 기재 필름, 대전방지층 및 점착제층을 순차적으로 포함하는 광학 적층체로서,
상기 대전방지층은 폴리티오펜계 전도성 고분자, 알코올 용제 및 물을 포함하는 대전방지층 형성용 조성물로부터 형성된 광학 적층체를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 반사방지층은 저굴절률층, 고굴절률층 및 하드코팅층을 순차적으로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 폴리티오펜계 전도성 고분자는 폴리(스티렌설포네이트)(PSS)로 도핑된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 폴리티오펜계 전도성 고분자는 대전방지층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 2 중량%의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 물은 대전방지층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 20 내지 60 중량%의 양으로 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 알코올 용제 : 물의 혼합비는 중량 기준으로 40 내지 80 : 20 내지 60일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 대전방지층의 면저항이 10^3 ohm/sq 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 점착제층은 아크릴계 공중합체 및 가교제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성될 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은 상기 광학 적층체가 구비된 화상표시장치를 제공한다.
본 발명에 따른 광학 적층체는 반사방지 기능과 함께 10^3 ohm/sq 이하의 면저항을 갖는 대전방지 성능을 부여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체의 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 반사방지층, 기재 필름, 대전방지층 및 점착제층을 순차적으로 포함하는 광학 적층체로서,
상기 대전방지층은 폴리티오펜계 전도성 고분자, 알코올 용제 및 물을 포함하는 대전방지층 형성용 조성물로부터 형성된 광학 적층체를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체의 구조 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체는 반사방지층(120), 기재 필름(110), 대전방지층(130) 및 점착제층(140)을 순차적으로 포함한다.
즉, 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체는 기재 필름(110)의 일면에 반사방지층(120)이 형성되고, 기재 필름(110)의 다른 일면에 대전방지층(130)이 형성되며, 상기 대전방지층(130)에 점착제층(140)이 형성된 구조를 갖는다. 이때, 상기 반사방지층(120)이 시인측면에 위치한다.
<기재 필름>
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 기재 필름(110)은 반사방지층(120)과 대전방지층(130)의 지지체 역할을 하는 것으로서, 당해 기술 분야에서 사용되는 투명성이 있는 플라스틱 필름이면 어떤 것이라도 사용 가능하다.
상기 기재 필름으로는 예를 들면, 노르보넨이나 다환 노르보넨계 단량체와 같은 시클로올레핀을 포함하는 단량체의 단위를 갖는 시클로올레핀계 유도체, 셀룰로오스(디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스부티레이트, 이소부틸에스테르셀룰로오스, 프로피오닐셀룰로오스, 부티릴셀룰로오스, 아세틸프로피오닐셀룰로오스), 에틸렌아세트산비닐공중합체, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알콜, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리우레탄 및 에폭시 중에서 선택된 것을 사용할 수 있으며, 미연신, 1축 또는 2축 연신 필름을 사용할 수 있다.
상기 예시한 기재 필름 중에서도 투명성 및 내열성이 우수한 1축 또는 2축 연신 폴리에스테르 필름이나, 투명성 및 내열성이 우수하면서 필름의 대형화에 대응할 수 있는 시클로올레핀계 유도체 필름, 또는 투명성 및 광학적으로 이방성이 없다는 점으로 트리아세틸셀룰로오스 필름이 적합하게 사용된다.
상기 기재 필름의 두께는 특별히 제한되지는 않으나 8~1000㎛이고, 바람직하게는 40~100㎛이다. 상기 기재 필름의 두께가 8㎛ 미만이면 필름의 강도가 저하되어 가공성이 떨어지게 되고, 1000㎛ 초과이면 투명성이 저하되거나 광학 적층체의 중량이 커지는 문제가 발생한다.
<반사방지층>
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 반사방지층은 반사방지 기능을 부여하는 역할을 한다.
상기 반사방지층은 저굴절률층(123), 고굴절률층(122) 및 하드코팅층(121)을 순차적으로 포함할 수 있다. 이때, 상기 저굴절률층(123)이 시인측면에 위치한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 하드코팅층(121)은 내찰상성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 하드코팅 조성물을 상기 기재 필름의 일면에 도포함으로써 형성할 수 있다.
상기 하드코팅 조성물은 열경화성 수지 조성물 또는 광경화성 수지 조성물일 수 있으며, 내찰상성면에서 광경화성 수지 조성물이 보다 바람직하다.
상기 열경화성 수지 조성물은 열경화성 수지 및 용제를 포함하는 조성물이며, 가열에 의하여 경화되는 수지 조성물이다.
열경화성 수지로는 아크릴 수지, 우레탄 수지, 페놀 수지, 요소멜라민 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 실리콘 수지 등을 들 수 있다. 열경화성 수지 조성물에는, 이들 경화성 수지에 필요에 따라 경화제가 첨가된다.
상기 용제로는 당해 기술분야에서 용제로 알려진 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 열경화성 수지 조성물 전체 100 중량%가 되도록 잔량으로 포함될 수 있다.
일례로, 상기 용제는 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등), 케톤계(메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 시클로헥사논 등), 아세테이트계(에틸아세테이트, 프로필아세테이트, 노말부틸아세테이트, 터셔리부틸아세테이트, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 메톡시부틸아세테이트, 메톡시펜틸아세테이트 등), 헥산계(헥산, 헵탄, 옥탄 등), 벤젠계(벤젠, 톨루엔, 자일렌 등), 에테르계(디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등) 등이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 예시된 용제들은 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 광경화성 수지 조성물은 광경화형 수지, 광개시제 및 용제를 포함하는 조성물이며, 광경화에 의하여 경화되는 수지 조성물이다.
상기 광경화형 수지는 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및/또는 모노머를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, (메타)아크릴레이트는 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 의미한다.
상기 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머로는 에폭시 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트, 폴리헤드달 올리고머릭 실세스퀴옥산 (메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있으며, 우레탄 (메타)아크릴레이트가 바람직하다.
상기 우레탄 (메타)아크릴레이트는 분자내에 히드록시기를 갖는 (메타)아크릴레이트와 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 촉매 존재 하에서 반응시켜 제조할 수 있다. 상기 분자내에 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 및 디펜타에리스리톨펜타/헥사(메타)아크릴레이트 혼합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택될 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 및 트리메탄프로판올어덕트톨루엔디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 모노머는 통상적으로 사용하는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 광경화형 관능기로 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등의 불포화기를 분자내에 갖는 모노머가 바람직하고, 그 중에서도 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머가 바람직하다.
상기 (메타)아크릴로일기를 갖는 모노머는 구체적인 예로, 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, 트리펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트디(메타)아크릴레이트, 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라히드로퍼푸릴(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트 및 이소보네올(메타)아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 예시한 광경화형 (메타)아크릴레이트 올리고머 및 모노머는 각각 단독으로 또는 둘 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
상기 광경화형 수지는 광경화성 수지 조성물 전체 100 중량%에 대하여 1 내지 80 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 광경화형 수지의 함량이 1 중량% 미만이면 충분한 경도 향상을 도모하기 어렵고, 80 중량%를 초과할 경우 컬링이 심해지는 문제가 있다.
상기 광개시제는 당해 기술분야에서 사용되는 것이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 하이드록시케톤류, 아미노케톤류, 수소탈환형 광개시제 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 광개시제로는 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, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥사이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 사용할 수 있다.
상기 광개시제는 광경화성 수지 조성물 전체 100 중량%에 대하여 약 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 약 1 내지 5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 광개시제의 함량이 0.1 중량% 미만인 경우 충분한 경화가 진행되지 않아 하드코팅층의 기계적 물성 및 밀착력이 확보되지 않을 수 있다. 상기 광개시제의 함량이 10 중량%를 초과하는 경우, 경화 수축으로 인한 접착 불량, 크랙, 컬 현상이 초래될 수 있다.
상기 용제는 상기 언급한 바의 조성을 용해 또는 분산시킬 수 있는 것으로 당해 기술분야에서 용제로 알려진 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다.
일례로, 상기 용제는 상기 열경화성 수지 조성물에 사용된 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.
상기 용제는 광경화성 수지 조성물 전체 100 중량%가 되도록 잔량으로 포함될 수 있으며, 예를 들어 광경화성 수지 조성물 전체 100 중량%에 대하여 5 내지 90 중량%, 바람직하게는 7 내지 85 중량%로 포함될 수 있다. 상기 용제의 함량이 5 중량% 미만인 경우 점도가 높아 작업성이 떨어지고, 90 중량% 초과인 경우에는 코팅막 두께 조정이 어렵고 건조얼룩이 발생하여 외관불량이 생기는 단점이 있다.
상기 하드코팅층(121)은 상술한 하드코팅 조성물을 기재 필름의 일면에 도포하고, 가열 경화하거나 광경화함으로써 형성할 수 있다.
상기 하드코팅 조성물은 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아, 스핀코팅 등 공지된 방식을 적절히 사용하여 도공(Coating Process)이 가능하다.
상기 하드코팅층(121)의 두께는 0.1 내지 100㎛의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.8 내지 20㎛의 범위가 보다 바람직하다. 하드코팅층(121)의 두께가 상기 범위 내에 있으면 충분한 하드 코트 성능이 얻어져, 외부로부터의 충격에 대하여 크랙 등의 발생이 없어 깨지기 어렵게 된다.
상기 하드코팅층(121)의 굴절률은, 후술하는 고굴절률층의 굴절률보다 작고, 1.45 내지 1.70인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.45 내지 1.60일 수 있다. 상기 하드코팅층(121)의 굴절률이 상기 범위이면, 고굴절률층의 굴절률의 제어가 용이하다. 또한 간섭 줄무늬를 억제하는 관점에서는, 하드코팅층(121)의 굴절률과 기재 필름의 굴절률의 차를 작게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 고굴절률층(122)은 경화성 수지 조성물 및 고굴절률 입자를 포함하는 고굴절률층 형성용 조성물을 사용하여 형성할 수 있다.
상기 고굴절률층(122)의 굴절률은 1.55 내지 1.85로 하는 것이 바람직하고, 1.56 내지 1.70으로 하는 것이 보다 바람직하다.
상기 고굴절률층(122)은 상기 굴절률의 범위를 만족시키는 복수의 층으로 형성할 수도 있다.
또한, 상기 고굴절률층(122)의 두께는 200㎚ 이하인 것이 바람직하고, 50 내지 180㎚인 것이 보다 바람직하다. 또한, 고굴절률층(122)이 복수의 층을 포함하는 경우, 각 층의 합계 두께가 상기 값을 만족시키는 것이 바람직하다.
상기 고굴절률 입자로서는 5산화안티몬(1.79), 산화아연(1.90), 산화티타늄(2.3 내지 2.7), 산화세륨(1.95), 주석 도핑 산화인듐(1.95 내지 2.00), 안티몬 도핑 산화주석(1.75 내지 1.85), 산화이트륨(1.87), 산화지르코늄(2.10) 등을 들 수 있다. 상기 괄호 내의 수치는 각 입자의 재료 굴절률을 나타낸다.
이들 고굴절률 입자 중에서는, 소량의 첨가로 상기 적합한 굴절률을 달성하는 관점에서 굴절률이 2.0을 초과하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 고굴절률 입자는 비도전성인 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 고굴절률 입자로는 산화티타늄 및/또는 산화지르코늄이 바람직하다.
고굴절률 입자의 1차 입자의 평균 입자 직경은 5 내지 200㎚가 바람직하고, 5 내지 100㎚가 보다 바람직하며, 10 내지 80㎚가 더욱 바람직하다.
고굴절률 입자의 함량은 고굴절률화와 백화 억제의 균형의 관점에서, 경화성 수지 조성물 100 중량부에 대하여 30 내지 300 중량부인 것이 바람직하고, 30 내지 100 중량부인 것이 보다 바람직하며, 35 내지 75 중량부인 것이 더욱 바람직하다.
고굴절률층을 형성하는 경화성 수지 조성물로는 상기 하드코팅층(121)을 형성하기 위한 하드코팅 조성물로서 예시한 것과 동일한 것을 사용할 수 있으며, 특히 광경화성 수지 조성물이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 저굴절률층(123)은 상기 고굴절률층(122) 상에 형성되는 층이다.
상기 저굴절률층(123)은 초저반사율을 확보하기 위하여 굴절률이 1.26 내지 1.36인 것이 바람직하고, 1.28 내지 1.34인 것이 보다 바람직하며, 1.30 내지 1.32인 것이 더욱 바람직하다.
저굴절률층의 굴절률을 낮게 하면 낮게 할수록, 고굴절률층의 굴절률을 그다지 높게 하지 않더라도 반사방지층(120)의 굴절률을 낮출 수 있다. 한편, 저굴절률층의 굴절률을 너무 낮추면 저굴절률층의 강도가 저하되는 경향이 있다. 이 때문에, 저굴절률층의 굴절률을 상기 범위로 조절함으로써, 저굴절률층의 강도를 유지하면서 고굴절률층의 고굴절률 입자의 첨가량을 억제할 수 있고, 백화의 억제로 이어지는 점에서 적합하다.
상기 저굴절률층(123)의 두께는 80 내지 120㎚인 것이 바람직하고, 85 내지 110㎚인 것이 보다 바람직하며, 90 내지 105㎚인 것이 더욱 바람직하다.
저굴절률층을 형성하는 방법으로서는 습식법과 건식법으로 크게 나눌 수 있다. 습식법으로서는, 금속 알콕시드 등을 사용하여 졸겔법에 의하여 형성하는 방법, 불소 수지와 같은 저굴절률의 수지를 도포 시공하여 형성하는 방법, 수지 조성물에 저굴절률 입자를 함유시킨 저굴절률층 형성용 조성물을 도포 시공하여 형성하는 방법을 들 수 있다. 건식법으로서는, 후술하는 저굴절률 입자 중에서 원하는 굴절률을 갖는 입자를 선택하고, 물리 기상 성장법 또는 화학 기상 성장법에 의하여 형성하는 방법을 들 수 있다.
습식법은 생산 효율의 관점에서 우수하며, 본 발명에 있어서는, 습식법 중에서도 경화성 수지 조성물에 저굴절률 입자를 함유시킨 저굴절률층 형성용 조성물에 의하여 형성하는 것이 바람직하다.
저굴절률 입자는, 그 굴절률을 저하시키기 위하여, 즉 반사 방지 특성을 향상시킬 목적으로 바람직하게 사용되며, 실리카나 불화 마그네슘 등의 무기계, 또는 유기계 중 어느 것이어도 제한 없이 사용할 수 있지만, 반사 방지 특성을 보다 향상시키고 또한 양호한 표면 경도를 확보하는 관점에서, 그 자신이 공극을 갖는 구조의 입자가 바람직하게 사용된다.
그 자신이 공극을 갖는 구조를 가지는 입자는 미세한 공극을 내부에 갖고 있으며, 예를 들어 굴절률 1.0의 공기 등의 기체가 충전되어 있으므로, 그 자신의 굴절률이 낮은 것으로 되어 있다. 이러한 공극을 갖는 입자로서는, 무기계 또는 유기계 다공질 입자, 중공 입자 등을 들 수 있으며, 예를 들어 다공질 실리카, 중공 실리카 입자, 또는 아크릴 수지 등이 사용된 다공질 중합체 입자나 중공 중합체 입자를 들 수 있다. 상기와 같은 공극을 갖는 실리카 또는 다공질 실리카는, 그들의 굴절률이 1.18 내지 1.44의 범위에 있어, 굴절률이 1.45 정도인 일반적인 실리카 입자보다도 굴절률이 낮기 때문에, 저굴절률층의 저굴절률화를 도모하는 관점에서 바람직하다.
중공형 실리카 입자는, 저굴절률층의 도막 강도를 유지하면서 그 굴절률을 낮추는 기능을 갖는 입자이다. 본 발명에서 사용하는 중공형 실리카 입자는, 내부에 공동을 갖는 구조의 실리카 입자이다. 중공형 실리카 입자는, 실리카 입자 본래의 굴절률(굴절률 n=1.45 정도)에 비하여, 내부의 공동 점유율에 반비례하여 굴절률이 저하되는 실리카 입자이다. 이 때문에 중공형 실리카 입자의 입자 전체의 굴절률은 1.18 내지 1.44가 된다.
저굴절률 입자의 1차 입자의 평균 입자 직경은 5 내지 200㎚가 바람직하고, 5 내지 100㎚가 보다 바람직하며, 10 내지 80㎚가 더욱 바람직하다. 1차 입자의 평균 입자 직경이 상기 범위 내에 있으면, 저굴절률층의 투명성을 손상시키지 않고 양호한 입자의 분산 상태가 얻어진다. 특히, 저굴절률 입자로서 중공형 입자를 사용하고, 상기 중공형 입자의 평균 입자 직경이 70 내지 80㎚인 것은, 강도가 부족하지 않고 공극률을 높여 굴절률을 저하시킬 수 있다. 또한, 이는 반사율을 낮게 하기 위한 이상적인 저굴절률층의 두께(약 100㎚)와의 균형도 우수한 점에서 적합하다.
본 발명에서 사용되는 저굴절률 입자는 표면 처리된 것이 바람직하다. 저굴절률 입자의 표면 처리로는, 실란 커플링제를 사용한 표면 처리가 보다 바람직하며, 그 중에서 (메타)아크릴로일기를 갖는 실란 커플링제를 사용한 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 저굴절률 입자에 표면 처리를 실시함으로써, 바인더 수지와의 친화성이 향상되어 입자의 분산이 균일해지고 입자끼리의 응집이 발생하기 어려워지므로, 응집 유래의 대입자화에 따른 저굴절률층의 투명화의 저하나, 저굴절률층 형성용 조성물의 도포성 저하, 또는 상기 조성물의 도막 강도의 저하가 억제된다.
저굴절률 입자의 표면 처리에 있어서 바람직하게 사용되는 실란 커플링제로서는, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 2-(메타)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 2-(메타)아크릴옥시프로필트리에톡시실란 등을 예시할 수 있다.
상기 저굴절률 입자의 함유량은, 저굴절률층 형성용 조성물의 경화성 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 250 중량부가 바람직하고, 50 내지 200중량부가 보다 바람직하며, 100 내지 180중량부가 더욱 바람직하다. 저굴절률 입자의 함유량이 상기 범위 내에 있으면 양호한 반사 방지 특성과 표면 경도가 얻어진다.
상기 경화성 수지 조성물로는 상기 하드코팅층(121)에서 예시한 것과 동일한 것을 사용할 수 있으며, 특히 광경화성 수지 조성물이 바람직하다.
또한, 경화성 수지 조성물로서, 그 자체가 저굴절률성을 나타내는 불소 함유 중합체 함유 조성물도 바람직하게 사용된다. 불소 함유 중합체는, 적어도 분자 중에 불소 원자를 포함하는 중합성 화합물의 중합체이며, 방오성 및 미끄럼성을 부여할 수 있는 점에서 적합하다. 불소 함유 중합체는, 분자 중에 반응성 기를 가져 경화성 수지 조성물로서 기능하는 것이 바람직하고, 광경화성 반응성 기를 가져 광경화성 수지 조성물로서 기능하는 것이 보다 바람직하다.
상기 불소 함유 중합체로는 불소와 함께 규소를 포함하는 것이 바람직하며, 예를 들어 공중합체에 실리콘 성분을 함유시킨 실리콘 함유 불화비닐리덴 공중합체를 바람직하게 들 수 있다. 이 경우의 실리콘 성분으로서는, (폴리)디메틸실록산, (폴리)디에틸실록산, (폴리)디페닐실록산, (폴리)메틸페닐실록산, 플루오로실리콘, 폴리에테르 변성 실리콘 등을 들 수 있다. 그 중에서도 디메틸실록산 구조를 갖는 것이 바람직하다.
<대전방지층>
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 대전방지층(130)은 대전방지 기능을 부여하는 역할을 하는 층으로서, 기재 필름(110)의 다른 일면에 형성된다.
상기 대전방지층(130)은 폴리티오펜계 전도성 고분자, 알코올 용제 및 물을 포함하는 대전방지층 형성용 조성물로부터 형성된다.
상기 폴리티오펜계 전도성 고분자는 폴리(스티렌설포네이트)(polystyrene sulfonate, PSS)로 도핑된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene), PEDOT)(PEDOT:PSS)일 수 있다.
폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)은 전기전도성이 높아 저항이 작으므로 전자이동이 용이하여 우수한 대전방지성능을 부여할 수 있다.
상기 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)과 폴리(스티렌설포네이트)(PSS)의 중량비는 1:1 내지 5일 수 있다.
상기 폴리티오펜계 전도성 고분자는 시판되는 것을 입수하여 사용하거나 당해 분야에 알려진 방법으로 제조하여 사용할 수 있다.
구체적으로, PEDOT:PSS는 PSS를 전하균형을 맞춰주는 템플릿(template)으로 사용하여 3,4-에틸렌디옥시티오펜(EDOT)을 수용액 상에서 산화 중합하는 방법으로 제조될 수 있다. 상기 방법에 따라 제조된 PEDOT:PSS는 PEDOT이 PSS 고분자 사슬에 매우 강하게 이온 결합하여 수용액 상에서 서로 분리되지 않고 고분자 겔 입자로 안정적으로 분산될 수 있다.
상기 폴리티오펜계 전도성 고분자는 대전방지층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 2 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 폴리티오펜계 전도성 고분자가 대전방지층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 중량% 미만의 양으로 포함되면 10^3 ohm/sq 이상으로 면저항이 증가할 수 있고, 2 중량% 초과의 양으로 포함되면 전도성 고분자간 응집현상이 발생하여 외관 불량이 발생하거나 면저항 편차가 발생할 수 있다.
상기 물은 대전방지층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 35 내지 45 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 물이 상기 범위 내로 포함되면, 폴리티오펜계 전도성 고분자가 대전방지층 내에서 선형으로 배열되어 전하의 이동이 용이해짐에 따라 10^3 ohm/sq 이하로 면저항을 낮출 수 있다. 상기 물이 대전방지층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 20 중량% 미만의 양으로 포함되면 폴리티오펜계 전도성 고분자가 대전방지층 내에서 코일 형태로 배열되어 10^3 ohm/sq 이상으로 면저항이 증가할 수 있고, 60 중량% 초과의 양으로 포함되면 코팅 얼룩 등의 외관 불량이 발생할 수 있다.
상기 알코올 용제는 대전방지층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 40 내지 80 중량%, 바람직하게는 55 내지 65 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 알코올 용제가 대전방지층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 40 중량% 미만의 양으로 포함되면 코팅 얼룩 등의 외관 불량이 발생할 수 있고, 80 중량% 초과의 양으로 포함되면 10^3 ohm/sq 이상으로 면저항이 증가할 수 있다.
상기 알코올 용제는 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올 등의 셀로솔브계 용제를 포함할 수 있다.
상기 셀로솔브계 용제는 알코올 용제 전체 100 중량%에 대하여 바람직하게는 30 내지 60 중량%, 더욱 바람직하게는 40 내지 55 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 셀로솔브계 용제가 상기 범위 내로 포함되는 것이 면저항을 낮추는 측면에서 바람직하다.
상기 알코올 용제 : 물의 혼합비는 중량 기준으로 40 내지 80 : 20 내지 60, 바람직하게는 55 내지 65 : 35 내지 45일 수 있다. 상기 알코올 용제 : 물의 혼합비 범위에서 면저항이 10^3 ohm/sq 이하로 균일하게 나타나고 외관 불량이 발생하지 않을 수 있다.
상기 대전방지층의 면저항은 10^3 ohm/sq 이하, 예를 들어 100 내지 700 ohm/sq일 수 있다.
상기 대전방지층 형성용 조성물은 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아, 스핀코팅, 잉크젯 등 공지된 방식을 적절히 사용하여 도공(Coating Process)이 가능하다.
상기 대전방지층(130)은 상기 대전방지층 형성용 조성물을 기재 필름에 도포 후 60 내지 100℃, 예를 들어 80℃에서 1분 내지 10분, 예를 들어 3분 동안 건조하여 형성할 수 있다. 상기 건조는 예를 들어 열풍건조 방식으로 수행될 수 있다.
상기 대전방지층(130)의 두께는 0.03 내지 1 ㎛, 바람직하게는 0.05 내지 0.3 ㎛일 수 있다. 상기 대전방지층(130)의 두께가 0.03 ㎛ 미만이면 10^3 ohm/sq 이상으로 면저항이 증가할 수 있고, 1 ㎛ 초과이면 코팅 얼룩 등의 외관 불량이 발생할 수 있다.
<점착제층>
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 점착제층(140)은 광학 적층체를 디스플레이 패널 등에 부착시키는 역할을 하는 층으로서, 대전방지층(130)에 형성된다.
상기 점착제층은 당해 기술분야에 공지된 광학 적층체용 점착제 조성물로 이루어질 수 있다.
상기 점착제 조성물은 아크릴계 공중합체 및 가교제를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체와 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체의 공중합체일 수 있다.
상기 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체로의 구체적인 예로는, n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 메틸(메타)아크릴레이트, n-프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 n-부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 화학 결합에 의해 점착제 조성물의 응집력 또는 점착 강도를 보강하여 내구성과 절단성을 부여하기 위한 성분으로서, 예를 들어 히드록시기를 갖는 단량체, 카르복시기를 갖는 단량체가 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
히드록시기를 갖는 단량체로는 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸비닐에테르, 5-히드록시펜틸비닐에테르, 6-히드록시헥실비닐에테르, 7-히드록시헵틸비닐에테르, 8-히드록시옥틸비닐에테르, 9-히드록시노닐비닐에테르, 10-히드록시데실비닐에테르 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 4-히드록시부틸아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸비닐에테르 등이 바람직하다.
카르복시기를 갖는 단량체로는 (메타)아크릴산, 크로톤산 등의 1가산; 말레인산, 이타콘산, 푸마르산 등의 2가산 및 이들의 모노알킬에스테르; 3-(메타)아크릴로일프로피온산; 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 무수숙신산 개환 부가체, 알킬렌기의 탄소수가 2-4인 히드록시알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트의 무수숙신산 개환 부가체, 및 알킬기의 탄소수가 2-3인 2-히드록시알킬(메타)아크릴레이트의 카프로락톤 부가체에 무수숙신산을 개환 부가시킨 화합물 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 (메타)아크릴산이 바람직하다.
가교 가능한 관능기를 갖는 중합성 단량체는 탄소수 1-12의 알킬기를 갖는 (메타)아크릴레이트 단량체 100 중량부에 대하여 0.05 내지 10 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 0.1 내지 8 중량부인 것이 보다 바람직하다. 함량이 0.05 중량부 미만인 경우 점착제의 응집력이 작아지게 되어 내구성이 저하될 수 있으며, 10 중량부 초과인 경우 높은 겔분율에 의해 점착력이 떨어지고 내구성에 문제를 야기할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 상기 단량체들 이외에 다른 중합성 단량체를 점착력을 저하시키지 않는 범위, 예를 들어 총량에 대하여 10 중량% 이하로 더 함유할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체의 제조방법은 특별히 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 괴상중합, 용액중합, 유화중합 또는 현탁중합 등의 방법을 이용하여 제조할 수 있으며, 용액중합이 바람직하다. 또한, 중합 시 통상 사용되는 용매, 중합개시제, 분자량 제어를 위한 연쇄이동제 등을 사용할 수 있다.
상기 아크릴계 공중합체는 겔투과크로마토그래피(Gel permeation chromatography, GPC)에 의해 측정된 중량평균분자량(폴리스티렌 환산, Mw)이 통상 5만 내지 200만이며, 바람직하게는 40만 내지 200만이다. 중량평균분자량이 5만 미만인 경우 공중합체 간의 응집력이 부족하여 점착 내구성에 문제를 야기할 수 있고, 200만 초과인 경우 도공 시 공정성을 확보하기 위하여 다량의 희석 용매를 필요로 할 수 있다.
상기 가교제는 밀착성 및 내구성을 향상시킬 수 있고, 고온에서의 신뢰성 및 점착제의 형상을 유지시킬 수 있는 성분으로서, 이소시아네이트계, 에폭시계, 과산화물계, 금속킬레이트계, 옥사졸린계 등이 사용될 수 있으며, 1종 또는 2종 이상을 혼합 사용할 수 있다. 이 중 이소시아네이트계가 바람직하다.
구체적으로 톨릴렌디이소시아네이트, 크실렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4- 또는 4,4-디페닐메탄디이소시아네트 등의 디이소시아네이트 화합물; 및 디이소시아네이트의 트리메틸올프로판 등의 다가 알코올계 화합물의 어덕트체 등이 사용될 수 있다.
상기 가교제는 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 15 중량부, 바람직하게는 0.01 내지 5 중량부 함유될 수 있다. 함량이 0.01 중량부 미만이면 부족한 가교도로 인해 응집력이 작게 되어 점착 내구성 및 절단성의 물성을 해칠 수 있으며, 15 중량부를 초과할 경우에는 과다 가교반응에 의한 잔류응력 완화에 문제가 발생할 수 있다.
상기 점착제 조성물을 피착체 상에 도포하거나, 상기 점착제 조성물로부터 제조된 점착 시트를 부착하여 점착제층을 형성할 수 있다.
상기 도포 방법은 당해 분야에서 통상적으로 사용되는 방법이라면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 메이어바 코팅법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 침지 코팅법, 분무법 등에 의해 도포하는 방법을 들 수 있다.
상기 방법에 의해 형성된 점착제층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 5 내지 250㎛일 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 200㎛일 수 있다.
상기 점착제층의 점착력은 피착체에 대해 5 N 이상, 예를 들어 5 내지 40 N일 수 있다.
상기 피착체 및 점착제층의 접합되는 각각의 면에는 각각 독립적으로 접합 용이 처리를 행할 수 있다. 예를 들어, 상기 피착체는 코로나 처리, 플라즈마 처리 또는 프라이머 처리될 수 있고, 상기 점착제층은 코로나 처리 또는 플라즈마 처리될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체는 상기 점착제층(140)의 시인측 반대면에 박리 필름(미도시)이 더 적층될 수 있다.
상기 박리 필름은 광학 적층체를 디스플레이 패널에 부착시킬 때 제거된다.
상기 박리 필름으로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름; 또는 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌 등의 폴리올레핀 필름 등을 들 수 있다.
상기 박리 필름은 점착제층(140)과 접하는 표면이 이형 처리될 수 있다. 상기 이형 처리는 실리콘계 이형제, 불소계 이형제, 장쇄 알킬그래프트 폴리머계 이형제 등의 이형제나 플라즈마 처리에 의해 표면 처리하는 방법 등을 사용할 수 있다.
상기 박리 필름의 두께는 10 내지 150㎛, 바람직하게는 25 내지 130㎛일 수 있다. 상기 박리 필름의 두께가 10㎛ 미만이면 박리 필름의 박리가 용이하지 않을 수 있고 150㎛ 초과이면 상기 점착제층과의 밀착성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 광학 적층체는 0.3% 이하의 반사율을 나타내는 반사방지 기능과 함께 10^3 ohm/sq 이하의 뛰어난 면저항을 갖는 대전방지 성능을 부여할 수 있으므로 화상표시장치의 커버 윈도우로서 유리하게 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시형태는 상술한 광학 적층체가 구비된 화상표시장치에 관한 것이다.
상기 화상표시장치로는 유기 EL 디스플레이(OLED), 퀀텀닷 나노로드 디스플레이(QNED), 마이크로 LED, 반사형, 투과형, 반투과형 LCD, 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, IPS형 등의 각종 구동 방식의 LCD, 무기 EL 디스플레이(IEL), 플라즈마 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이, 전자 페이퍼 등을 들 수 있다.
특히, 본 발명의 광학적층체는 OLED, QNED, 마이크로 LED 등 다양한 자발광 디스플레이의 커버 필름(cover film)으로 사용될 수 있다. 아울러, 본 발명의 광학적층체는 플렉서블 표시장치 또는 폴더블 표시장치의 윈도우로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 광학적층체는 편광판, 터치 센서 등에 부착하여 사용할 수도 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.
제조실시예 1: 대전방지층 형성용 조성물의 제조
PEDOT:PSS 0.6 중량%, 에탄올 32.4 중량%, 탈이온수 40 중량% 및 2-메톡시에탄올 27 중량%를 포함하는 대전방지층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조실시예 2: 대전방지층 형성용 조성물의 제조
PEDOT:PSS 0.65 중량%, 에탄올 31 중량%, 탈이온수 41.35 중량% 및 2-메톡시에탄올 27 중량%를 포함하는 대전방지층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조실시예 3: 대전방지층 형성용 조성물의 제조
PEDOT:PSS 0.75 중량%, 에탄올 31 중량%, 탈이온수 41.25 중량% 및 2-메톡시에탄올 27 중량%를 포함하는 대전방지층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조비교예 1: 대전방지층 형성용 조성물의 제조
은(Ag) 0.5 중량% 및 이소프로필알코올(IPA) 99.5 중량%를 포함하는 대전방지층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조비교예 2: 대전방지층 형성용 조성물의 제조
PEDOT:PSS 0.8 중량% 및 이소프로필알코올(IPA) 99.2 중량%를 포함하는 대전방지층 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 1: 광학 적층체의 제조
기재 필름(110)으로서 두께 60㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름(굴절율1.49)의 일면에, 하드코팅 조성물을 도포하고, 건조시킨 후 적산광량 100mJ로 자외선을 조사하여 두께 12㎛의 하드코팅층(121)(굴절율 1.54, 연필경도 2H)을 형성하였다. 그 다음에, 상기 하드코팅층(121) 상에, 고굴절률층 형성용 조성물을 도포하고, 건조시킨 후 적산광량 200mJ로 자외선을 조사하여 두께 100nm의 고굴절률층(122)(굴절율 1.63)을 형성하였다. 그 다음에, 상기 고굴절률층(122) 상에, 저굴절률층 형성용 조성물을 도포하고, 건조시킨 후 적산광량 200mJ로 자외선을 조사하여 두께 100㎚의 저굴절률층(123)(굴절율 1.30)을 형성하여 반사방지필름을 얻었다.
상기 반사방지필름의 기재 필름(110)의 다른 일면에 상기 제조실시예 1의 대전방지층 형성용 조성물을 경화 후 두께 0.1㎛가 되도록 코팅을 하고 건조하여 대전방지층(130)을 형성하였다.
상기 대전방지층(130)에 점착제층(140)으로서 두께 25㎛의 아크릴계 점착제를 접합하였다.
실시예 2: 광학 적층체의 제조
상기 제조실시예 1의 대전방지층 형성용 조성물 대신에 상기 제조실시예 2의 대전방지층 형성용 조성물을 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 따라 광학 적층체를 제작하였다.
실시예 3: 광학 적층체의 제조
상기 제조실시예 1의 대전방지층 형성용 조성물 대신에 상기 제조실시예 3의 대전방지층 형성용 조성물을 사용하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 따라 광학 적층체를 제작하였다.
비교예 1: 광학 적층체의 제조
상기 제조실시예 1의 대전방지층 형성용 조성물을 사용하여 대전방지층(130)을 형성하는 대신 인듐주석산화물(ITO)을 사용하여 스퍼터링 방식으로 두께 0.07㎛가 되도록 대전방지층을 형성하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 따라 광학 적층체를 제작하였다.
비교예 2: 광학 적층체의 제조
상기 제조실시예 1의 대전방지층 형성용 조성물을 사용하여 대전방지층(130)을 형성하는 대신 인듐주석산화물(ITO)을 사용하여 스퍼터링 방식으로 두께 0.07㎛가 되도록 제1 대전방지층을 형성한 후, 상기 제조비교예 1의 대전방지층 형성용 조성물을 사용하여 두께 0.07㎛가 되도록 제2 대전방지층을 형성하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 따라 광학 적층체를 제작하였다.
비교예 3: 광학 적층체의 제조
상기 제조실시예 1의 대전방지층 형성용 조성물 대신에 상기 제조비교예 1의 대전방지층 형성용 조성물을 사용하여 두께 0.07㎛가 되도록 대전방지층을 형성하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 따라 광학 적층체를 제작하였다.
비교예 4: 광학 적층체의 제조
상기 제조실시예 1의 대전방지층 형성용 조성물 대신에 상기 제조비교예 2의 대전방지층 형성용 조성물을 사용하여 두께 0.1㎛가 되도록 대전방지층을 형성하는 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법에 따라 광학 적층체를 제작하였다.
실험예 1:
상기와 같이 제조된 광학 적층체에 대하여 하기와 같이 물성을 측정하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
(1) 투과율
HM-150 장비(제조사: MURAKAMI COLOR RESEARCH LABORATORY)를 이용하여 글라스에 광학 적층체를 부착 후 반사방지층으로 빛이 입사하도록 하여 투과율을 측정하였다.
(2) 반사율 및 반사색(a * , b * )
CM-2600d 장비(제조사: KONICA MINOLTA)를 이용하여 반사율이 0인 흑색 PET 필름에 광학 적층체를 부착하여 반사방지층이 형성된 면의 반사율 및 반사색상을 측정하였다.
(3) 대전방지층 면저항
CMT-100A 장비(제조사: AIT)를 이용하여 점착제층 적층 전 대전방지층 표면의 면저항을 측정하였다.
(4) ESD건 테스트
상기와 같이 제조된 광학 적층체를 OLED 패널에 부착하여 ESD(electrostatic discharge) 건(gun) 테스트를 수행하였다.
평가 장비로는 EMS 61000-2A ESD 발생기(ESD generator)(EVERFINE 사)를 사용하였다. 접촉 방전 방식으로 8 kV의 전압에서 1ns의 상승 시간(rising time) 조건 하에서 평가를 수행하였다.
ESD 건에서 정전기 방출시 디스플레이 화면에 정전기로 인한 단락 현상 및/또는 일그러짐이 발생하는지 관찰하고, 하기 평가 기준에 따라 평가하였다.
<평가 기준>
OK: 단락 현상 및 일그러짐이 발생하지 않음
NG: 단락 현상 및/또는 일그러짐이 발생함
실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4
투과율[%] 92.8 91.7 91.3 94 74.8 86.4 92.8
반사율[%] 0.1 0.1 0.1 1.6 14.4 2.3 0.2
반사색 a* 0.2 -0.1 0.1 1.4 5.8 18 0.1
반사색 b* -1.2 -0.9 -1.1 -16 11.1 9.2 -2.7
대전방지층 면저항 [ohm/sq] 682 445 360 251 41 121 1130
ESD건 테스트 OK OK OK OK OK OK NG
상기 표 1을 통해, 폴리티오펜계 전도성 고분자, 알코올 용제 및 물을 포함하는 대전방지층 형성용 조성물로부터 형성된 대전방지층을 갖는 실시예 1 내지 3의 광학 적층체는 반사방지 특성이 우수하면서도 대전방지층의 면저항이 10^3 ohm/sq 이하로 우수하여 뛰어난 대전방지 성능을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다.
반면, 무기 재료를 이용하여 대전방지층을 형성한 비교예 1 내지 3의 광학 적층체는 반사방지 특성이 불량하고, 소정량의 물을 함유하지 않는 대전방지층 형성용 조성물로부터 형성된 대전방지층을 갖는 비교예 4의 광학 적층체는 대전방지 성능이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
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.
[부호의 설명]
110: 기재 필름 120: 반사방지층
121: 하드코팅층 122: 고굴절률층
123: 저굴절률층 130: 대전방지층
140: 점착제층

Claims (9)

  1. 반사방지층, 기재 필름, 대전방지층 및 점착제층을 순차적으로 포함하는 광학 적층체로서,
    상기 대전방지층은 폴리티오펜계 전도성 고분자, 알코올 용제 및 물을 포함하는 대전방지층 형성용 조성물로부터 형성된 광학 적층체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사방지층은 저굴절률층, 고굴절률층 및 하드코팅층을 순차적으로 포함하는 광학 적층체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 폴리티오펜계 전도성 고분자는 폴리(스티렌설포네이트)(PSS)로 도핑된 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)인 광학 적층체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 폴리티오펜계 전도성 고분자는 대전방지층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 2 중량%의 양으로 포함되는 광학 적층체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 물은 대전방지층 형성용 조성물 전체 100 중량%에 대하여 20 내지 60 중량%의 양으로 포함되는 광학 적층체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 알코올 용제 : 물의 혼합비는 중량 기준으로 40 내지 80 : 20 내지 60인 광학 적층체.
  7. 제1항에 있어서, 상기 대전방지층의 면저항이 10^3 ohm/sq 이하인 광학 적층체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 점착제층은 아크릴계 공중합체 및 가교제를 포함하는 점착제 조성물로부터 형성되는 광학 적층체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 광학 적층체가 구비된 화상표시장치.
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