WO2024167170A1 - 하드코팅 필름 및 이를 포함하는 화상표시장치 - Google Patents

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WO2024167170A1
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김지현
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    • C08K2201/011—Nanostructured additives

Definitions

  • the present invention relates to a hard coating film and an image display device including the same.
  • image display devices such as liquid crystal display (LCD) devices and organic light emitting display (OLED) devices
  • LCD liquid crystal display
  • OLED organic light emitting display
  • the image display devices are widely applied to various smart devices characterized by portability, including not only smart phones and tablet PCs, but also various wearable devices.
  • Such display devices may include additional functional layers on one or both sides of a substrate such as glass or resin to impart mechanical and optical properties such as transparency, durability such as hardness, bending properties, and/or anti-fouling properties.
  • Korean Patent Publication No. 10-2444443 discloses a flexible window cover film having improved properties suitable for flexible characteristics such as bending resistance, pencil hardness, and elastic recovery rate by including a hard coating layer.
  • a hard coating layer having improved properties suitable for flexible characteristics such as bending resistance, pencil hardness, and elastic recovery rate by including a hard coating layer.
  • optical properties related to refractive index or reflectivity may be deteriorated due to improved durability.
  • the present invention aims to solve the above-described problems by providing a hard coating film having improved optical properties by controlling the reflectance of the hard coating film to 2% or more and less than 3%, and an image display device including the same.
  • the present invention aims to provide a hard coating film having excellent mechanical properties while controlling reflectivity within the above range, and an image display device including the same.
  • the present invention relates to a hard coating film comprising: a hard coating layer; and a low-refractive-index layer formed on the hard coating layer, wherein the low-refractive-index layer is formed of a composition for forming a low-refractive-index layer, wherein the composition for forming a low-refractive-index layer includes a fluorine-containing UV-curable functional group-containing compound, hollow silica particles, and nano-silica particles, wherein the low-refractive-index layer has a thickness of 50 to 200 nm and a value of the following formula 1 is 90 to 150%.
  • A is the average particle diameter of hollow silica particles included in the composition for forming a low refractive layer
  • B is the average particle diameter of nano silica particles included in the composition for forming a low refractive layer.
  • the fluorine-based UV-curable functional group-containing compound may have 1 to 6 UV-curable functional groups in the molecule.
  • the present invention may be characterized in that the hard coating film has a reflectivity of 2% or more and less than 3%.
  • the hard coating layer and the low refractive index layer may be formed on at least one substrate selected from a release film formed of a polyester resin, a polyimide resin, an acrylic resin, a styrene resin, a polycarbonate resin, a polylactic acid resin, a polyurethane resin, a polyolefin resin, a vinyl resin, a polyamide resin, a sulfone resin, a polyether-ether ketone resin, an allylate resin, a cellulose resin, and a mixture of the above resins.
  • the present invention may further comprise at least one selected from the group consisting of a light-transmitting resin, an initiator, and a solvent, in the composition for forming the low-refractive layer.
  • the present invention may be characterized in that the hollow silica particles have a refractive index of 1.17 to 1.40.
  • the present invention may be characterized in that the hollow silica particles are included in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition for forming a low refractive layer.
  • the present invention may be characterized in that the average particle diameter of the nano silica particles is 80 to 130 nm.
  • the composition for forming the low refractive index layer may include, as an additive, at least one selected from the group consisting of a leveling agent, an ultraviolet stabilizer, and a heat stabilizer.
  • the present invention may relate to an image display device including the hard coating film.
  • the reflectance can be controlled to 2% or more and less than 3%.
  • the hard coating film according to the present invention it is possible to provide a hard coating film having excellent physical and/or optical properties and an image display device including the same, by having the characteristics of a high initial water contact angle and excellent haze prevention, scratch resistance, and wear resistance.
  • FIG. 1 is a diagram showing a laminated structure of a substrate layer including a hard coating film and a substrate according to one embodiment of the present invention.
  • the present invention relates to a hard coating film including a hard coating layer formed on a substrate; and a low-refractive layer formed on the hard coating layer; and an image display device including the same.
  • the hard coating film may be characterized in that the reflectivity can be controlled to be 2% or more and less than 3% while maintaining excellent mechanical properties.
  • the low-refractive-index layer is formed of a composition for forming a low-refractive-index layer
  • the composition for forming a low-refractive-index layer includes a fluorine-based UV-curable functional group-containing compound, hollow silica particles, and nano-silica particles
  • the low-refractive-index layer may have a thickness of 50 to 200 nm, and a value of the following formula 1 may be 90 to 150%
  • at least one of the hard coating layer and the low-refractive-index layer may include a fluorine-based UV-curable functional group-containing compound.
  • A is the average particle diameter of hollow silica particles included in the composition for forming a low refractive layer
  • B is the average particle diameter of nano silica particles included in the composition for forming a low refractive layer.
  • the hard coating film can maintain excellent mechanical properties while having a reflectivity of 2% or more and less than 3%. This may be an advantage that can be obtained according to the characteristics of the composition including a fluorine-based UV-curable functional group-containing compound, hollow silica particles, and nano-silica particles in an average particle diameter ratio of 90 to 150% in the low refractive index layer.
  • a hard coating film having excellent physical properties such as a high initial water contact angle, haze prevention, scratch resistance, and abrasion resistance, and/or an image display device including the same having excellent optical properties can be provided.
  • hard coating layer used in this specification may mean at least one hard coating layer among a hard coating layer and a low-refractive-index layer.
  • substantially may be interpreted to include not only physically completely identical or identical, but also within a range of error in the measurement or manufacturing process, for example, it may be interpreted to mean an error range of 0.1% or less.
  • transparent means that the transmittance of visible light is 70% or more or 80% or more.
  • a hard coating film (120) may include a hard coating layer (121); and a low-refractive layer (122) formed on the hard coating layer. More specifically, the hard coating film (120) of the present invention is to be formed on a substrate (110), and the low-refractive layer is formed of a composition for forming a low-refractive layer, and the composition for forming a low-refractive layer includes a fluorine-based UV-curable functional group-containing compound, hollow silica particles, and nano-silica particles, and the low-refractive layer has a thickness of 50 to 200 nm, and satisfies the value of the following Equation 1 of 90 to 150%, thereby controlling the reflectivity of a display device including the hard coating film to 2 to 3%, thereby providing an image display device with improved optical characteristics, and the image display device may have excellent mechanical properties.
  • the reflectivity of the film can be lowered, the transmittance can be increased, and the brightness can be increased, so that there is an advantage in that the battery power consumption is lowered.
  • the refractive index can be lowered and the reflectivity can be lowered as the content relative to the nano-silica particles increases, but there is a disadvantage in that the mechanical properties are deteriorated.
  • the hard coating film according to an embodiment of the present invention can improve the mechanical properties by including a fluorine-based UV-curable functional group-containing compound, hollow silica particles, and nano-silica particles together in the composition for forming a low-refractive-index layer, thereby lowering the reflectivity while increasing the hardness.
  • the hard coating film according to the present invention is characterized in that it is formed through direct contact without including a separate substrate layer for bonding the hard coating layer, so that the manufacturing process can be simplified compared to a conventional laminate.
  • A is the average particle diameter of hollow silica particles included in the composition for forming a low refractive layer
  • B is the average particle diameter of nano silica particles included in the composition for forming a low refractive layer.
  • the hard coating layer (121) may be manufactured from a composition for forming a hard coating layer.
  • the composition for forming a hard coating layer may include at least one selected from the group consisting of a light-transmitting resin, an initiator, and a solvent, and may further include an additive.
  • the additive may include at least one selected from the group consisting of a leveling agent, an ultraviolet stabilizer, and a heat stabilizer.
  • other known components included in a hard coating layer composition in the relevant field may be further included without limitation within a range that does not affect the purpose and effect of the present invention.
  • the hard coating layer (121) is formed on a substrate (110) to be described later, and the hard coating layer (121) according to one embodiment of the present invention can be manufactured by applying a composition for forming a hard coating layer on a substrate (110) and then curing it with light or heat.
  • the composition for forming a hard coating layer of the present invention can be a composition for forming a hard coating layer that has excellent adhesion to the substrate (110) and can improve mechanical properties such as hardness, scratch resistance, antifouling properties, wear resistance, chemical resistance, and bending resistance.
  • the light-transmitting resin used in forming the hard coating layer of the present invention contains a photopolymerizable functional group and may be a photopolymerizable monomer, a photopolymerizable oligomer, or the like, and may be, for example, a photoradically polymerizable compound.
  • the photopolymerizable monomer is a commonly used photocurable functional group, and for example, a monomer used in the relevant technical field having an unsaturated group such as a (meth)acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, an allyl group, etc. in the molecule can be used without limitation, and more specifically, examples thereof include monofunctional and/or polyfunctional (meth)acrylates. These can be used alone or in mixtures of two or more.
  • (meth)acryl- refers to “methacryl-”, “acryl-” or both.
  • (meth)acrylate monomers include (meth)acrylic acid esters, such as trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, glycerol tri(meth)acrylate, tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate tri(meth)acrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, propylene glycol (meth)acrylate, 1,3-butanediol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, neopentyl glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, dipropylene glycol di(meth)acrylate, Bis(2-hydroxyethyl)isocyanurate di(meth)acrylate, poly(meth)acrylates
  • the photopolymerizable oligomer may be, for example, at least one selected from the group consisting of epoxy (meth)acrylate, urethane (meth)acrylate, and polyester (meth)acrylate, and specifically, a mixture of urethane (meth)acrylate and polyester (meth)acrylate may be used, or a mixture of two types of polyester (meth)acrylates may be used. It is preferable to include a urethane (meth)acrylate oligomer to improve the scratch resistance and hardness of the cured product and to increase the elastic modulus of the hard coating layer.
  • the above urethane (meth)acrylate can be produced by reacting a polyfunctional (meth)acrylate having a hydroxy group in the molecule and a compound having an isocyanate group in the presence of a catalyst according to a method known in the art.
  • polyfunctional (meth)acrylate having a hydroxy group in the molecule may be at least one selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-hydroxyisopropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, caprolactone ring-opening hydroxyacrylate, a pentaerythritol tri/tetra(meth)acrylate mixture, and a dipentaerythritol penta/hexa(meth)acrylate mixture.
  • compounds having an isocyanate group include 1,4-diisocyanatobutane, 1,6-diisocyanatohexane, 1,8-diisocyanatooctane, 1,12-diisocyanatododecane, 1,5-diisocyanato-2-methylpentane, trimethyl-1,6-diisocyanatohexane, 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane, trans-1,4-cyclohexenediisocyanate, 4,4'-methylenebis(cyclohexylisocyanate), isophoronediisocyanate, toluene-2,4-diisocyanate, toluene-2,6-diisocyanate, xylene-1,4-diisocyanate, tetramethylxylene-1,3-diisocyanate, It may be at least one selected from the group consisting of 1-
  • the urethane (meth)acrylate oligomer may be a compound including two or more substituents and (meth)acrylate groups each represented by the following chemical formula 1 within the molecule.
  • the above urethane (meth)acrylate oligomer may be produced by reacting 1 mol of diisocyanate represented by the following chemical formula 2 and 2 mol of an active hydrogen-containing polymerizable unsaturated compound.
  • R 1 and R 2 are each independently a substituent including a (meth)acryloyl group derived from an active hydrogen-containing polymerizable unsaturated compound, and R 3 is a divalent substituent derived from diisocyanate.
  • urethane (meth)acrylate oligomers include reaction of 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and 2,4-tolylene diisocyanate, reaction of 2-hydroxyethyl (meth)acrylate and isophorone diisocyanate, reaction of 2-hydroxybutyl (meth)acrylate and 2,4-tolylene diisocyanate, reaction of 2-hydroxybutyl (meth)acrylate and isophorone diisocyanate, reaction of pentaerythritol tri(meth)acrylate and 2,4-toluene diisocyanate, reaction of pentaerythritol tri(meth)acrylate and isophorone diisocyanate, reaction of pentaerythritol tri(meth)acrylate and dicyclohexyl methane diisocyanate, dipentaerythritol.
  • It may be a product of the reaction of penta(meth)acrylate and isophorone diisocyanate, or the reaction of dipentaerythritol penta(meth)acrylate and dicyclohexyl methane diisocyanate.
  • Polyester (meth)acrylate can be prepared by reacting polyester polyol and acrylic acid according to methods known in the art.
  • the polyester (meth)acrylate may be, for example, at least one selected from the group consisting of polyester acrylate, polyester diacrylate, polyester tetraacrylate, polyester hexaacrylate, polyester pentaerythritol triacrylate, polyester pentaerythritol tetraacrylate, and polyester pentaerythritol hexaacrylate, but is not limited thereto.
  • the photopolymerizable monomer and the photopolymerizable oligomer can be used alone or in combination.
  • the workability and compatibility of the hard coating composition can be increased.
  • the content ratio of the photopolymerizable monomer and the photopolymerizable oligomer is not particularly limited and may be appropriately selected in consideration of the storage elastic modulus, shrinkage force, workability, etc. of the hard coating layer.
  • the content ratio of the polymerizable oligomer to the polymerizable monomer may be included in a ratio of (1:10) to (10:1). If the content ratio of the polymerizable oligomer to the polymerizable monomer is out of the above range, the storage elastic modulus of the hard coating layer may decrease or the shrinkage force may increase, resulting in a decrease in hardness and flexibility, which may cause curling.
  • the content of the above-mentioned light-transmitting resin is not particularly limited, but may be included in an amount of, for example, 1 to 80 parts by weight, preferably 1 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total hard coating composition. If the light-transmitting resin is less than 1 part by weight, the elasticity of the hard coating layer decreases, so that cracks may easily occur in the hard coating layer when bent, and if it exceeds 80 parts by weight, the viscosity increases, so that the applicability deteriorates, and the surface leveling is insufficient, so that problems with the appearance characteristics may occur.
  • the above-mentioned transparent resin can be used together with an inorganic nano filler to improve hardness and scratch resistance.
  • the above-mentioned inorganic nano filler is generally a nano filler having a size of less than 100 nm, preferably 10 to 100 nm, and more preferably 10 to 50 nm.
  • Representative inorganic nano fillers include, for example, silica, aluminum oxide particles, titanium oxide particles, or zinc oxide particles, and silica is preferably used.
  • the silica may have a photocurable group capable of participating in a photoreaction on the surface, or may not have one.
  • the above inorganic nano filler can be added by appropriately adjusting the content within a range that does not hinder the effects of the present invention.
  • the above initiator can be used without limitation as long as it is used in the relevant technical field.
  • at least one selected from the group consisting of hydroxyketones, aminoketones, hydrogen abstraction type photoinitiators, and combinations thereof can be used.
  • the photoinitiator may be at least one selected from the group consisting of 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]2-morpholinepropanone-1, diphenyl ketone, benzyl dimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-one, 4-hydroxycyclophenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenyl-acetophenone, anthraquinone, fluorene, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4-xenoloacetophenone, 4,4-dimethoxyacetophenone, 4,4-diaminobenzophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzophenone, diphenyl (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, and combinations thereof.
  • photoinitiators are used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.3 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the entire hard coating composition. If the content is less than the above range, the curing speed of the composition is slow and uncured, resulting in poor mechanical properties. On the other hand, if the content exceeds the above range, cracks may occur in the coating film due to over-curing.
  • the above solvent can be used without limitation as long as it is known as a solvent for a composition for forming a coating layer in the technical field of the present invention that can dissolve or disperse the composition mentioned above.
  • Available solvents include alcohols (methanol, ethanol, isopropanol, butanol, methyl cellusob, ethyl solusob, etc.), ketones (methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isobutyl ketone, diethyl ketone, dipropyl ketone, cyclohexanone, etc.), acetates (ethyl acetate, propyl acetate, normal butyl acetate, tert-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 (hexane, heptane, o
  • solvents can be used in an amount of 10 to 95 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire hard coating composition, and can be included as a remainder excluding other components in the composition. If the content of the solvent is less than the above content, the viscosity is high, which reduces workability and makes it difficult to sufficiently promote swelling of the base film. On the other hand, if it exceeds the above range, the drying process takes a long time and is less economical, so it is appropriately used within the above range.
  • the hard coating layer forming composition used for forming the hard coating layer according to the present invention may further include, in addition to the above-described components, at least one selected from the group consisting of a leveling agent, an ultraviolet stabilizer, and a heat stabilizer as additives, and may additionally include an additive commonly used in the technical field to which the present invention belongs.
  • the content thereof may be variously adjusted within a range that does not deteriorate the physical properties of the hard coating layer forming composition according to the present invention, and therefore is not particularly limited.
  • a leveling agent is a component that provides smoothness and coatability to a film.
  • the leveling agent can be a leveling agent commonly used in the art, and examples thereof include a silicone-based leveling agent, a fluorine-based leveling agent, and an acrylic polymer-based leveling agent. These may be used alone or in combination of two or more, but are not necessarily limited thereto.
  • a hard coating layer preferably further includes a silicone-based or acrylic polymer-based additive instead of a fluorine-based UV-curable functional group-containing compound included in a low-refractive layer, which will be described later, so as to lower the contact angle and facilitate coating of a low-refractive layer on the hard coating layer.
  • the leveling agent may be included in an amount of 0.1 to 1 part by weight per 100 parts by weight of the hard coating composition, but is not limited thereto.
  • a UV stabilizer is a component that blocks or absorbs UV rays, thereby preventing decomposition, discoloration, and crumbling of the cured hard coating layer due to exposure to UV rays.
  • the UV stabilizer may include, based on their mechanism of action, absorbers, quenchers, hindered amine light stabilizers (HALS), etc.; or based on their chemical structure, phenyl salicylates (absorbers), benzophenone (absorbers), benzotriazole (absorbers), nickel derivatives (quenchers), radical scavengers, etc. These may be used singly or in mixtures of two or more, and there is no particular limitation on the type of UV stabilizer as long as it does not significantly change the initial color of the hard coating layer.
  • heat stabilizers for example, commercially applicable products include primary heat stabilizers such as polyphenols, secondary heat stabilizers such as phosphates and lactones, which can be used singly or in combination. These can be used singly or in combination of two or more.
  • the above UV stabilizer and heat stabilizer can be used by appropriately adjusting the content at a level that does not affect UV curability, and specifically, it is preferable to include 0.1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the total hard coating composition of the present invention.
  • the above additives can be added by appropriately adjusting the content within a range that does not impede the effects of the present invention.
  • the low-refractive-index layer (122) can be manufactured by applying a composition for forming a low-refractive-index layer onto the hard coating layer (121) and then curing it with light or heat, and provides characteristics such as low reflectivity and excellent mechanical properties and wear resistance.
  • the composition for forming a low-refractive-index layer includes a fluorine-based UV-curable functional group-containing compound, hollow silica particles, and nano-silica particles, and the thickness of the low-refractive-index layer may be 50 to 200 nm, and the value of the following Equation 1, which calculates the ratio of the average particle diameters of each of the hollow silica particles and the nano-silica particles, may be 90 to 150%.
  • A may be the average particle diameter of hollow silica particles included in the composition for forming a low refractive layer
  • B may be the average particle diameter of nano silica particles included in the composition for forming a low refractive layer.
  • the low refractive index layer (122) according to the present invention can be manufactured through a composition for forming a second hard coating layer, and the composition can include the fluorine-based UV-curable functional group-containing compound, hollow silica particles, and nano-silica particles, and can further include at least one selected from the group consisting of a light-transmitting resin, an initiator, and a solvent, and/or an additive.
  • the light-transmitting resin, initiator, solvent, and additive can be applied as described in the description of the hard coating layer (121), so their description is omitted.
  • the fluorine-based UV-curable functional group-containing compound is a component that controls refractive index and provides antifouling properties and wear resistance, and must contain fluorine. If it also has a UV-curable functional group, the compound is not particularly limited.
  • the fluorine-based UV-curable functional group-containing compound is included in a hard coating film formed on a polymer material, thereby increasing the initial water contact angle and lowering the refractive index, thereby controlling the reflectivity and transmittance of the image display device to be described later.
  • the initial water contact angle and wear resistance performance can be improved.
  • the fluorine-based UV-curable functional group-containing compound may be an acrylate, methacrylate, vinyl, etc. containing a perfluoro group.
  • the fluorine-based UV-curable functional group-containing compound preferably has 1 to 6 UV-curable functional groups, but the scope of the present invention is not limited thereto, and any substance containing a UV-curable functional group and a fluorine group may be applied.
  • the fluorine-based UV-curable functional group-containing compound is included in an amount of 0.01 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the entire composition for forming a hard coating layer. If it is less than 0.01 parts by weight, the initial contact angle may be lowered, thereby deteriorating the wear resistance, and if it exceeds 30 parts by weight, the mechanical performance such as the hardness of the film may be lowered, thereby deteriorating the wear resistance.
  • the low refractive layer (122) may include hollow silica particles, and the hollow silica particles may be characterized by a refractive index of 1.17 to 1.40.
  • the hollow silica particles above are silicon-based fine particles, which have a low refractive index and thus can reduce the reflectivity of an image display device to be described later, and are characterized by being optically transparent.
  • the hollow silica particles have a refractive index of 1.17 to 1.40, which is advantageous in terms of reducing reflectivity.
  • the hollow silica particles can be applied to have low dielectric constant properties in addition to optical functions.
  • the above hollow silica particles preferably have an average particle diameter of 20 to 80 nm, preferably 20 to 70 nm, in terms of composition processability and applicability, and the shape of the particles is preferably spherical, but is not limited thereto.
  • the hollow silica particles are preferably included in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition for forming a low-refractive layer, and are more preferably included in an amount of 1 to 15 parts by weight because they can reduce reflectivity and provide excellent mechanical properties.
  • the low-refractive-index layer (122) may include nano-silica particles, and the nano-silica particles are silicon-based fine particles, such as the hollow silica particles, and may be characterized by an average particle diameter of 70 nm or more, preferably 80 to 130 nm, and more preferably 100 to 130 nm.
  • the nano-silica particles may be those in which no cavities are formed on the surface and/or inside compared to the hollow silica particles, and may be included in a composition for forming a low-refractive-index layer to impart durability, such as scratch resistance and wear resistance, to the surface.
  • the above nano-silica particles have the advantage of improved dispersibility and easy redispersibility when included in the composition in the form of a solvent dispersion.
  • the solvent included in the nano-silica particle dispersion any solvent known in the art can be used without limitation, and the description of the solvent for the ⁇ hard coating layer (110)> can be applied as is, so description thereof will be omitted.
  • the nano-silica particles may be included in an amount of 0.1 to 50 parts by weight relative to the total 100 parts by weight of the nano-silica particle dispersion in terms of ease of process, but is not limited thereto.
  • the above nano-silica particles are preferably included in an amount of 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total composition for forming a low-refractive layer, and are more preferably included in an amount of 1 to 15 parts by weight from the viewpoint of compatibility and light-transmitting haze characteristics.
  • the hard coating layer may be manufactured by a method known in the art.
  • the thickness of the hard coating layer is not particularly limited, and may be, for example, 5 to 30 ⁇ m, and the thickness of the low-refractive-index layer may be 50 to 200 nm, and preferably 80 to 120 nm.
  • the thickness is within the above range, it may be easy to control the reflectivity of the substrate layer including the hard coating film to 2 to 3%, and haze may be prevented, which may affect the optical characteristics of the image display device described later.
  • the thickness of the low-refractive-index layer exceeds the above range and is thick, there is a disadvantage in that the reflectivity may increase.
  • a hard coating film according to an embodiment of the present invention may be formed by coating a composition for forming a hard coating layer on a substrate and performing drying and UV curing steps to form a hard coating layer (121), and then coating a composition for forming a low-refractive layer on the hard coating layer (122) and then performing drying and UV curing steps in the same manner as the hard coating layer to form a low-refractive layer (122).
  • the step of drying the above hard coating film can be performed by a heating means such as a hot plate, a hot air circulator, or an infrared furnace, and can be performed at a temperature of 50 to 150°C or 50 to 100°C.
  • a heating means such as a hot plate, a hot air circulator, or an infrared furnace
  • the step of curing the hard coating film is irradiated with active rays such as UV rays of 50 to 1000 mJ/cm 2 , preferably 200 to 800 mJ/cm 2 .
  • active rays such as UV rays of 50 to 1000 mJ/cm 2 , preferably 200 to 800 mJ/cm 2 .
  • the step of forming the hard coating layer (121) is performed primarily by weakly curing at a level of 50 to 600 mJ/cm 2
  • the step of forming the low-refractive layer (122) is irradiated with UV at a strong light amount of 300 to 800 mJ/cm 2 , thereby further strengthening the adhesion between the low-refractive layer and the hard coating layer.
  • a low-pressure mercury lamp a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an argon gas laser, etc.
  • X-rays, electron rays, etc. can also be used.
  • FIG. 1 is a diagram showing a laminated structure of a substrate layer according to an embodiment of the present invention.
  • embodiments of the present invention provide a substrate layer (100) including the hard coating film (120) described above and an image display device including the same.
  • a hard coating film (120) in which the above-described hard coating layer (121) and the low-refractive-index layer (122) are sequentially laminated may be formed on the substrate (110).
  • the substrate layer (100) including the substrate (110) and the hard coating film (120) may be formed on the outermost surface according to the needs of the image display device, and may also be inserted into the interior of the image display device.
  • the above-mentioned substrate (110) has the function of alleviating impact and preventing damage to the internal substrate when damage such as impact and/or scratch is applied to the entire surface of the substrate layer, and a material having a high tolerance for deformation energy is preferable, and examples thereof include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polybutylene naphthalate; polyimide resins; acrylic resins; styrene resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene; polycarbonate resins; polylactic acid resins; polyurethane resins; polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymers; vinyl resins such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride; polyamide resins; There are resins such as sulfone-based resins; polyether-etherketone-based resins; allylate-based resin
  • the thickness of the substrate using the above polyimide-based resin can be applied without limitation, but since the thicker it is, the lower the folding performance, it is preferable to have a thickness of 30 to 100 ⁇ m in terms of folding properties, permeability, and durability.
  • the above image display device includes various image display devices such as a liquid crystal display, an electroluminescence display, a plasma display, a field emission display, etc., and may be a flexible display device having flexibility and bending characteristics, but is not limited thereto.
  • the substrate layer (100) according to the embodiments of the present invention that is, the hard coating laminate, acts to reduce reflectivity and improve mechanical properties through the above configuration, thereby preventing haze and controlling reflectivity to 2 to 3%, thereby implementing an image display device having excellent optical characteristics, a high initial water contact angle, and excellent durability such as scratch resistance and wear resistance.
  • Manufacturing Example 1 Manufacturing of a composition for forming a hard coating layer
  • the composition for forming a hard coating layer manufactured according to the above Manufacturing Example 1 is coated on a polyimide film (PI, 50 ⁇ m) to a thickness of 10 ⁇ m after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated to form a hard coating layer, and then the composition for forming a low refractive layer of the above Manufacturing Example 2 is coated thereon to a thickness of 100 nm after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated under a nitrogen atmosphere, thereby manufacturing a substrate layer in which a hard coating film is laminated on a substrate.
  • PI polyimide film
  • the composition for forming a hard coating layer manufactured according to the above Manufacturing Example 1 is coated on a polyimide film (PI, 50 ⁇ m) to a thickness of 10 ⁇ m after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated to form a hard coating layer, and then the composition for forming a low-refractive layer of the above Manufacturing Example 3 is coated thereon to a thickness of 100 nm after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated under a nitrogen atmosphere, thereby manufacturing a substrate layer in which a hard coating film is laminated on a substrate.
  • PI polyimide film
  • the composition for forming a hard coating layer manufactured according to the above Manufacturing Example 1 is coated on a polyimide film (PI, 50 ⁇ m) to a thickness of 10 ⁇ m after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated to form a hard coating layer, and then the composition for forming a low-refractive layer of the above Manufacturing Example 4 is coated thereon to a thickness of 100 nm after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated under a nitrogen atmosphere, thereby manufacturing a substrate layer in which a hard coating film is laminated on a substrate.
  • PI polyimide film
  • the composition for forming a hard coating layer manufactured according to the above Manufacturing Example 1 is coated on a polyimide film (PI, 50 ⁇ m) to a thickness of 10 ⁇ m after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated to form a hard coating layer, and then the composition for forming a low-refractive layer of the above Manufacturing Example 5 is coated thereon to a thickness of 100 nm after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated under a nitrogen atmosphere, thereby manufacturing a substrate layer in which a hard coating film is laminated on a substrate.
  • PI polyimide film
  • the composition for forming a hard coating layer manufactured according to the above Manufacturing Example 1 is coated on a polyimide film (PI, 50 ⁇ m) to a thickness of 10 ⁇ m after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated to form a hard coating layer, and then the composition for forming a low-refractive layer of the above Manufacturing Example 6 is coated thereon to a thickness of 100 nm after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated under a nitrogen atmosphere, thereby manufacturing a substrate layer in which a hard coating film is laminated on a substrate.
  • PI polyimide film
  • the composition for forming a hard coating layer manufactured according to the above Manufacturing Example 1 is coated on a polyimide film (PI, 50 ⁇ m) to a thickness of 10 ⁇ m after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated to form a hard coating layer, and then the composition for forming a low-refractive layer of the above Manufacturing Example 7 is coated thereon to a thickness of 100 nm after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated under a nitrogen atmosphere, thereby manufacturing a substrate layer in which a hard coating film is laminated on a substrate.
  • PI polyimide film
  • the composition for forming a hard coating layer manufactured according to the above Manufacturing Example 1 is coated on a polyimide film (PI, 50 ⁇ m) to a thickness of 10 ⁇ m after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated to form a hard coating layer, and then the composition for forming a low-refractive layer of the above Manufacturing Example 8 is coated thereon to a thickness of 100 nm after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated under a nitrogen atmosphere, thereby manufacturing a substrate layer in which a hard coating film is laminated on a substrate.
  • PI polyimide film
  • the composition for forming a hard coating layer manufactured according to the above Manufacturing Example 1 is coated on a polyimide film (PI, 50 ⁇ m) to a thickness of 10 ⁇ m after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated to form a hard coating layer, and then the composition for forming a low-refractive layer of the above Manufacturing Example 2 is coated thereon to a thickness of 300 nm after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated under a nitrogen atmosphere, thereby manufacturing a substrate layer in which a hard coating film is laminated on a substrate.
  • PI polyimide film
  • the composition for forming a hard coating layer manufactured according to the above Manufacturing Example 1 is coated on a polyimide film (PI, 50 ⁇ m) to a thickness of 10 ⁇ m after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated to form a hard coating layer, and then the composition for forming a low-refractive layer of the above Manufacturing Example 9 is coated thereon to a thickness of 100 nm after curing, the solvent is dried and UV accumulated light of 500 mJ/cm 2 is irradiated under a nitrogen atmosphere, thereby manufacturing a substrate layer in which a hard coating film is laminated on a substrate.
  • PI polyimide film
  • the manufacturing examples, thickness of the coating, particle sizes of hollow silica particles and nano silica particles included in the low refractive index layer, and values calculated by applying the same to Equation 1, applied to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 6, respectively, are as described in Table 1 below.
  • Hard coating layer low refractive layer Equation 1 Manufacturing example Coating thickness ( ⁇ m) Manufacturing example Coating thickness (nm) Hollow silica particle average diameter (A, nm) Average particle diameter of nanosilica particles (B, nm)
  • the water contact angle was measured at room temperature using a KRUSS contact angle measuring device DSA100 with a liquid droplet volume of 3 ⁇ l.
  • the haze of the substrate layers of the above examples and comparative examples was measured using a haze meter (HM-2, Murakami Co., Ltd.).
  • the substrate layers manufactured in the above examples and comparative examples were bonded to a black acrylic plate to eliminate back reflection, and then the reflectance was measured using an integrating sphere reflectance (CM-3700A, Konica Minolta).
  • Comparative Example 3 in which a composition for forming a low-refractive layer did not include nano-silica particles was applied, and in Comparative Examples 1, 2, and 4 in which the value of Equation 1 was less than 90% or more than 150%, and in Comparative Example 5 in which the thickness of the low-refractive layer exceeded 200 nm, at least one of the results in the evaluation of the initial water contact angle, haze, reflectivity, and wear resistance was poor compared to the examples of the present invention, and Comparative Example 6 in which the composition for forming a low-refractive layer did not include a fluorine-based UV-curable functional group-containing compound had a particularly low initial water contact angle.
  • Comparative Examples 1 to 6 that did not follow the examples of the present invention, a large number of scratches were observed, unlike the examples of the present invention.
  • a hard coating film includes a low-refractive layer formed on a hard coating layer, and a composition forming the low-refractive layer includes a fluorine-containing UV-curable functional group-containing compound, hollow silica particles, and nano-silica particles, and the low-refractive layer has a thickness of 50 to 200 nm, and a ratio of the average particle diameter of the hollow silica particles to the average particle diameter of the nano-silica particles satisfies 90 to 150%, whereby a reflectivity of 2% or more and less than 3% can be achieved while maintaining excellent mechanical properties.
  • the reflectance can be controlled to 2% or more and less than 3%.

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Abstract

본 발명은, 하드코팅층; 및 상기 하드코팅층 상에 형성된 저굴절층을 포함하며, 상기 저굴절층은 저굴절층 형성용 조성물로 형성되며, 상기 저굴절층 형성용 조성물은 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물, 중공실리카 입자 및 나노실리카 입자를 포함하고, 상기 저굴절층의 두께는 50 내지 200nm이며, 식 1의 값이 90 내지 150%인 것을 특징으로 하는, 하드코팅 필름 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다.

Description

하드코팅 필름 및 이를 포함하는 화상표시장치
본 발명은, 하드코팅 필름 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다.
최근 액정 표시(liquid crystal display: LCD) 장치 또는 유기 발광 표시(organic light emitting display: OLED) 장치 등과 같은, 화상 표시 장치의 박형화 및 플렉서블화가 지속되고 있다. 상기 화상 표시 장치는 스마트폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC 뿐만 아니라, 각종 웨어러블 기기(wearable device)에 이르기까지 휴대성을 특징으로 하는 각종 스마트 기기(smart device)에 널리 적용되고 있다.
이와 같은 화상표시장치에는 투명하면서도 경도 등의 내구성, 휨 특성 및/또는 방오특성 등의 기계적 특성 및 광학적 특성을 부여할 수 있도록 유리, 수지 등 기재의 편측 또는 양측에 추가적인 기능층을 포함시키기도 한다.
대한민국 등록특허공보 제10-2444443호에서는 하드코팅층을 포함함으로써 내굴곡성, 연필경도, 탄성복원율 등 플렉서블 특성에 적합하도록 물성이 향상된 플렉서블 윈도우 커버 필름을 제공하고 있으나, 내구성을 향상시킴으로 인해 굴절률 또는 반사율과 관련된 광학적 특성은 오히려 저하될 수 있는 문제점이 있다.
따라서, 광학적 특성이 우수하도록 굴절률 및 반사율을 제어 가능하면서도 내구성이 우수한 하드코팅 필름 및 이를 포함하는 표시장치에 대한 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기 서술한 문제점을 해결하기 위해, 하드코팅 필름의 반사율을 2% 이상 3% 미만으로 제어하여 광학적 특성이 향상된 하드코팅 필름 및 이를 포함하는 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 범위로 반사율을 조절하면서도 기계적 물성이 우수한 하드코팅 필름 및 이를 포함하는 화상표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은, 하드코팅층; 및 상기 하드코팅층 상에 형성된 저굴절층을 포함하며, 상기 저굴절층은 저굴절층 형성용 조성물로 형성되며, 상기 저굴절층 형성용 조성물은 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물, 중공실리카 입자 및 나노실리카 입자를 포함하고, 상기 저굴절층의 두께는 50 내지 200nm이며, 하기 식 1의 값이 90 내지 150%인, 하드코팅 필름에 관한 것이다.
[식 1]
(B/A)*100(%)
(상기 식 1에서, A는 저굴절층 형성용 조성물에 포함된 중공실리카 입자의 평균 입경이고, B는 저굴절층 형성용 조성물에 포함된 나노실리카 입자의 평균 입경이다.)
본 발명은, 상기 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물이 분자 내에 UV 경화형 관능기를 1 내지 6 개 가지는 것일 수 있다.
본 발명은, 상기 하드코팅 필름의 반사율이 2% 이상 3% 미만인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명은, 상기 하드코팅층 및 저굴절층이 폴리에스터계　수지, 폴리이미드계　수지, 아크릴계　수지, 스타이렌계　수지, 폴리카보네이트계　수지, 폴리락틱에시드　수지, 폴리우레탄계　수지, 폴리올레핀계　수지, 비닐계　수지, 폴리아미드계　수지, 설폰계　수지, 폴리에테르-에테르케톤계　수지, 알릴레이트계　수지, 셀룰로오스계 수지 및 상기 수지들의 혼합물로 형성된 이형 필름 중 선택되는 1종 이상의 기재 상에 형성되는 것일 수 있다.
본 발명은, 상기 저굴절층 형성용 조성물이 투광성 수지, 개시제 및 용제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것일 수 있다.
본 발명은, 상기 중공실리카 입자의 굴절률이 1.17 내지 1.40인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명은, 상기 중공실리카 입자가 저굴절층 형성용 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명은, 상기 나노실리카 입자의 평균 입경이 80 내지 130nm인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
본 발명은, 상기 저굴절층 형성용 조성물이 첨가제로서 레벨링제, 자외선 안정제 및 열 안정제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
또한 본 발명은, 상기 하드코팅 필름을 포함하는 화상표시장치에 관한 것일 수 있다.
본 발명에 따른 하드코팅 필름에 의하면, 반사율을 2% 이상 3% 미만으로 제어할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 하드코팅 필름에 의하면, 초기수접촉각이 높고, 헤이즈 방지, 내스크래치성 및 내마모성이 뛰어난 특징을 가짐으로써 물리적 및/또는 광학적 특성이 우수한 하드코팅 필름 및 이를 포함하는 화상표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드코팅 필름 및 기재를 포함하는 기재층의 적층 구조를 나타낸 도이다.
도면에서 각 부호가 나타내는 바는 다음과 같다:
100: 기재층
110: 기재
120: 하드코팅 필름
121: 하드코팅층
122: 저굴절층
본 발명은, 기재 상에 형성된 하드코팅층; 및 상기 하드코팅층 상에 형성된 저굴절층을 포함하는 하드코팅 필름 및 이를 포함하는 화상표시장치에 관한 것이다. 상기 하드코팅 필름의 반사율은 2% 이상 3% 미만으로 제어가 가능하면서도 우수한 기계적 물성이 유지되는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
더욱 상세하게는, 상기 저굴절층은 저굴절층 형성용 조성물로 형성되며, 상기 저굴절층 형성용 조성물은 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물, 중공실리카 입자 및 나노실리카 입자를 포함하고, 상기 저굴절층의 두께는 50 내지 200nm이며, 하기 식 1의 값이 90 내지 150%인 것일 수 있으며, 상기 하드코팅층 및 저굴절층 중 어느 하나 이상의 하드코팅층 형성용 조성물은, 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물을 포함하는 것일 수 있다.
[식 1]
(B/A)*100(%)
상기 식 1에서, A는 저굴절층 형성용 조성물에 포함된 중공실리카 입자의 평균 입경이고, B는 저굴절층 형성용 조성물에 포함된 나노실리카 입자의 평균 입경이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하드코팅 필름은 반사율이 2% 이상 3% 미만이면서 우수한 기계적 물성이 유지될 수 있다. 이는 저굴절층에 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물, 중공실리카 입자 및 나노실리카 입자의 평균 입경 비율이 90 내지 150%로 포함하는 구성의 특성에 따라 얻을 수 있는 이점일 수 있다. 본 발명의 하드코팅 필름을 포함하는 경우 초기수접촉각이 높고, 헤이즈 방지, 내스크래치성 및 내마모성 등 물성이 뛰어난 하드코팅 필름 및/또는 이를 포함하여 광학적 특성이 우수한 화상표시장치를 제공할 수 있다.
이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 실시 형태를 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 실시 형태를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않은 한 복수형도 포함한다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용되는 「하드코팅층」은, 하드코팅층 및 저굴절층 중 적어도 하나의 하드코팅층을 의미하는 것일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서 내에서 사용된, 「실질적으로」는, 물리적으로 완전히 동일 내지 일치하는 것뿐만 아니라, 측정 내지 제조 공정 상의 오차 범위 이내인 것을 포함하는 것으로 해석될 수 있으며, 예를 들어, 오차 범위 0.1% 이하인 것으로 해석될 수 있다. 또한 본 발명에 있어서, 「투명」이란 가시광선의 투과율이 70% 이상 또는 80% 이상인 것을 의미한다.
<하드코팅 필름>
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면 하드코팅 필름(120)은, 하드코팅층(121); 및 상기 하드코팅층 상에 형성된 저굴절층(122)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게 본 발명의 하드코팅 필름(120)은 기재(110) 상에 형성되기 위한 것으로, 상기 저굴절층은 저굴절층 형성용 조성물로 형성되며, 상기 저굴절층 형성용 조성물은 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물, 중공실리카 입자 및 나노실리카 입자를 포함하고, 상기 저굴절층의 두께는 50 내지 200nm이며, 하기 식 1의 값이 90 내지 150%인 것을 만족함으로써 상기 하드코팅 필름을 포함하는 표시장치의 반사율을 2 내지 3%로 제어할 수 있어 광학적 특성이 향상된 화상표시장치를 제공할 수 있으며, 상기 화상표시장치는 기계적 물성이 우수한 것일 수 있다. 더욱 구체적으로는, 본 발명에 따른 하드코팅층 및 저굴절층을 기재 상에 차례로 적층함에 따라 필름의 반사율이 낮아지며 투과율이 높아지고 휘도를 높힐 수 있어, 배터리 소비전력인 낮아진다는 장점이 있다. 중공실리카의 경우 나노실리카 입자 대비 함량이 높아질수록 굴절률이 낮아져 반사율이 낮아질 수 있지만, 기계적 물성은 저하된다는 단점이 있으나, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드코팅 필름은, 저굴절층 형성용 조성물에 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물, 중공실리카 입자 및 나노실리카 입자를 함께 포함함으로써 반사율을 낮추면서도 경도가 높아져 기계적 물성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 하드코팅 필름에 의하면, 하드코팅층의 접합을 위해 별도의 기재층을 포함하지 않고, 직접 접촉하여 형성되는 것을 특징으로 하여, 종래 적층체 대비 제작 공정이 간소화될 수 있다.
[식 1]
(B/A)*100(%)
상기 식 1에서, A는 저굴절층 형성용 조성물에 포함된 중공실리카 입자의 평균 입경이고, B는 저굴절층 형성용 조성물에 포함된 나노실리카 입자의 평균 입경이다.
하드코팅층(121)
상기 하드코팅층(121)은, 하드코팅층 형성용 조성물로 제조되는 것일 수 있다. 구체적으로 하드코팅층 형성용 조성물은 투광성 수지, 개시제 및 용제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있으며, 첨가제를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 첨가제는 레벨링제, 자외선 안정제 및 열 안정제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 또한 당 분야의 하드코팅층 조성물에 포함되는 공지의 다른 구성요소들을 본 발명의 목적 및 효과에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 제한없이 더 포함할 수 있다.
상기 하드코팅층(121)은, 후술할 기재(110) 상에 형성되는 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드코팅층(121)은, 하드코팅층 형성용 조성물을 기재(110) 상에 도포 후 광 또는 열에 의해 경화시켜 제조될 수 있다. 본 발명의 하드코팅층 형성용 조성물은, 기재(110)에 대한 밀착성이 뛰어나고, 경도, 내스크래치성, 방오성, 내마모성, 내약품성, 내굴곡성 등의 기계적 특성을 향상시킬 수 있는 하드코팅층 형성용 조성물일 수 있다.
투광성 수지
본 발명의 하드코팅층의 형성에 사용되는 투광성 수지는 광중합성 관능기를 포함하는 것으로서, 광중합성 모노머, 광중합성 올리고머 등일 수 있으며, 예를 들어 광 라디칼 중합성 화합물일 수 있다.
광중합성 모노머는 통상적으로 사용되는 광경화형 관능기로, 예를 들면 (메타)아크릴로일기, 비닐기, 스티릴기, 알릴기 등의 불포화기를 분자 내에 갖는 당해 기술분야에서 사용되는 모노머를 제한 없이 사용할 수 있으며, 더욱 구체적으로 예를 들면, 단관능 및/또는 다관능 (메타)아크릴레이트를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
본 발명에 있어서, "(메타)아크릴-"은 "메타크릴-", "아크릴-" 또는 이 둘 모두를 지칭한다.
(메타)아크릴레이트 모노머의 구체적인 예로는, (메타)아크릴산 에스테르로서, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트, 글리세롤 트리(메타)아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜 (메타)아크릴레이트, 1,3-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 비스(2-히드록시에틸)이소시아누레이트 디(메타)아크릴레이트, 상기 (메타)아크릴산 에스테르에 에틸렌옥시드 또는 프로필렌옥시드 첨가 폴리(메타)아크릴레이트; 분자 중에 1 내지 3개의 (메타)아크릴로일기를 갖는 올리고에스테르 (메타)아크릴레이트, 올리고에테르 (메타)아크릴산 에스테르, 올리고우레탄 (메타) 아크릴산 에스테르 및 올리고에폭시 (메타) 아크릴산 에스테르; 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 히드록시프로필 (메타)아크릴레이트, 히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 및 상기 (메타)아크릴산에스테르에 에틸렌옥시드 또는 프로필렌옥시드 첨가 생성물; 및 모노(메타) 아크릴산 에스테르, 가령 이소-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소-데실 (메타)아크릴레이트, 스테아릴 (메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트, 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트 등의 3관능 이하의 (메타)아크릴로일기를 갖는 단량체 및 디펜타에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨히드록시펜타(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
광중합성 올리고머는 예를 들면, 에폭시 (메타)아크릴레이트, 우레탄 (메타)아크릴레이트 및 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트로 구성된 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 구체적으로 우레탄(메타)아크릴레이트와 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트를 혼합하여 사용하거나, 2종의 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트를 혼합하여 사용할 수 있다. 경화물의 스크래치 내성 및 경도를 향상시키고, 하드코팅층의 탄성률을 증가시키기 위해 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 우레탄 (메타)아크릴레이트는 분자 내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트와 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 당업계에 공지된 방법에 따라 촉매 존재 하에서 반응시켜 제조할 수 있다.
분자 내에 히드록시기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트의 구체적인 예는, 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 선택되는 1종 이상일 수 있다.
또한 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 구체적인 예는, 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 트리메탄프로판올어덕트 톨루엔디이소시아네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
더욱 구체적으로, 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머는 분자 내에 하기 화학식 1로 표시되는 치환기 및 (메타)아크로일기를 각각 2개 이상 포함하는 화합물일 수 있다.
[화학식 1]
*-OC(=O)NH-*
상기 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머는, 하기 화학식 2으로 표시되는 디이소시아네이트 1mol과 활성 수소-함유 중합성 불포화 화합물 2mol을 반응하여 생성된 것일 수 있다.
[화학식 2]
R1-OC(=O)NH-R3-NHC(=O)O-R2
식 중에서, R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 활성 수소 함유 중합성 불포화 화합물로부터 유도된 (메타)아크릴로일기를 포함하는 치환기이고, R3는 디이소시아네이트로부터 유도된 2가 치환기이다.
우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머의 구체적인 예를 들면, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 및 2,4-톨일렌 디이소시아네이트의 반응, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트 및 이소포론 디이소시아네이트의 반응, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 및 2,4-톨일렌 디이소시아네이트의 반응, 2-히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 및 이소포론 디이소시아네이트의 반응, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 및 2,4-톨루엔 디이소시아네이트의 반응, 펜타에리스리톨 트리(메타)아크릴레이트 및 이소포론 디이소시아네이트의 반응, 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트 및 디사이클로헥실 메탄 디이소시아네이트의 반응, 디 펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트 및 이소포론 디이소시아네이트의 반응, 디 펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트 및 디사이클로헥실 메탄 디이소시아네이트의 반응의 생성물일 수 있다.
폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 폴리에스테르 폴리올과 아크릴산을 당업계에 공지된 방법에 따라 반응시켜 제조할 수 있다.
폴리에스테르 (메타)아크릴레이트는 예를 들어, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리에스테르 디아크릴레이트, 폴리에스테르 테트라아크릴레이트, 폴리에스테르 헥사아크릴레이트, 폴리에스테르펜타에리스리톨 트리아크릴레이트, 폴리에스테르 펜타에리스리톨 테트라아크릴레이트, 및 폴리에스테르 펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트로 이루어진 군에서 1종 이상 선택될 수 있으나, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
광중합성 모노머, 광중합성 올리고머는 각각 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 광중합성 모노머와 광중합성 올리고머를 혼합하여 사용하는 경우에는 하드코팅 조성물의 작업성 및 상용성을 증가시킬 수 있다.
상기 광중합성 모노머와 광중합성 올리고머의 함량비는 특별히 한정되지 않고 하드코팅층의 저장 탄성률, 수축력 및 작업성 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있으며, 예를 들면 중합성 모노머에 대한 중합성 올리고머의 함량비가 (1:10) 내지 (10:1)의 비율로 포함될 수 있다. 중합성 모노머에 대한 중합성 올리고머의 함량비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 하드코팅층의 저장 탄성률이 감소하거나 수축력이 증가하여 경도 및 유연성이 저하됨에 따라 컬이 발생할 수 있다.
상기 투광성 수지의 함량은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 하드코팅 조성물 총 100 중량부에 대하여, 1 내지 80 중량부, 바람직하게는 1 내지 50 중량부로 포함될 수 있다. 상기 투광성 수지가 1 중량부 미만인 경우, 하드코팅층의 탄성률이 감소하여 굽힘시 하드코팅층에 크랙이 쉽게 발생할 수 있으며, 80 중량부를 초과하는 경우, 점도가 높아져 도포성이 저하되고, 표면 레벨링이 부족하여 외관 특성에 문제가 생길 수 있다.
상기 투광성 수지는 경도와 내스크래치성을 향상시키기 위하여 무기 나노 필러를 함께 사용할 수 있다. 상기 무기 나노 필러는 일반적으로 100nm 미만, 바람직하게는 10 내지 100nm, 더욱 바람직하게는 10 내지 50nm의 나노 필러를 사용할 수 있다. 대표적인 무기 나노 필러로는 예를 들어 실리카, 알루미늄 옥사이드 입자, 티타늄 옥사이드 입자 또는 징크 옥사이드 입자 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 실리카를 사용할 수 있다. 실리카는 표면에 광반응에 참여할 수 있는 광경화성 기를 가진 것일 수 있고, 가지지 않은 것일 수도 있다.
상기 무기 나노 필러는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 함량을 조절하여 첨가가 가능하다.
개시제
상기 개시제는 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.
구체적으로, 상기 광개시제로는 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]2-모폴린프로판온-1, 디페닐케톤, 벤질디메틸케탈, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐-1-온, 4-하이드록시시클로페닐케톤, 2,2-디메톡시-2-페닐-아세토페논, 안트라퀴논, 플루오렌, 트리페닐아민, 카바졸, 3-메틸아세토페논, 4-크놀로아세토페논, 4,4-디메톡시아세토페논, 4,4-디아미노벤조페논, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 벤조페논, 디페닐(2,4,6-트리메틸벤조일)포스핀옥사이드 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
이러한 광개시제는 하드코팅 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부, 바람직하기로 0.3 내지 5 중량부 범위로 사용한다. 만약 그 함량이 상기 범위 미만이면 조성물의 경화 속도가 늦고 미경화가 발생하여 기계적 물성이 떨어지고, 이와 반대로 상기 범위를 초과하면 과경화로 인해 도막에 크랙이 발생할 수 있다.
용제
상기 용제는 상기 언급한 바의 조성을 용해 또는 분산시킬 수 있는 것으로 본 기술분야의 코팅층 형성용 조성물의 용제로 알려진 것이라면 제한되지 않고 사용할 수 있다.
사용 가능한 용제는 알코올계(메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 메틸셀루소브, 에틸솔루소브 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.
이러한 용제는 하드코팅 조성물 전체 100 중량부에 대하여 10 내지 95 중량부를 사용할 수 있으며, 조성물 내의 타 구성요소들을 제외하고 잔량으로 포함될 수 있다. 만약, 상기 용제의 함량이 상기 함량 미만이면 점도가 높아 작업성이 떨어질 뿐만 아니라 기재필름의 스웰링을 충분히 진행시킬 수 없으며, 반대로 상기 범위를 초과할 경우에는 건조 과정에서 시간이 많이 소요되고 경제성이 떨어지는 문제가 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.
첨가제
또한, 본 발명에 따른 하드코팅층의 형성에 사용되는 하드코팅층 형성용 조성물은 전술할 성분들 이외에도 첨가제로서 레벨링제, 자외선 안정제 및 열 안정제 등로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다. 또한 그 함량은 본 발명에 따른 하드코팅층 형성용 조성물의 물성을 저하시키지 않는 범위 내에서 다양하게 조절할 수 있으므로, 특별히 제한하지 않는다.
레벨링제는 도막의 평활성 및 코팅성을 부여하는 성분이다. 상기 레벨링제는 당 업계에서 통상적으로 사용하는 레벨링제의 적용이 가능하며, 예를 들면 실리콘계 레벨링제, 불소계 레벨링제, 아크릴 고분자계 레벨링제 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있지만, 반드시 이들에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 하드코팅층은, 접촉각을 낮추어 하드코팅층 상에 저굴절층에 코팅하는 것이 용이하도록 후술할 저굴절층에 포함되는 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물을 포함하는 대신 실리콘계, 또는 아크릴 고분자계 첨가제를 더 포함하는 것이 바람직하다.
레벨링제는 하드코팅 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1중량부로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
자외선 안정제는 자외선을 차단 또는 흡수하여, 경화된 하드코팅층의 자외선 노출에 의한 분해, 변색, 부스러짐을 방지하는 성분이다. 상기 자외선 안정제는 작용 기구에 따라 구분되는 흡수제, 소광제(Quenchers), 힌더드 아민 광안정제(HALS, Hindered Amine Light Stabilizer) 등; 또는 화학 구조에 따라 구분되는 페닐 살리실레이트(Phenyl Salicylates, 흡수제), 벤조페논(Benzophenone, 흡수제), 벤조트리아졸(Benzotriazole, 흡수제), 니켈유도체(소광제), 라디칼 스캐빈저(Radical Scavenger); 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며 하드코팅층의 초기 색상을 크게 변화시키지 않는 자외선 안정제라면 그 종류를 특별히 한정하지는 않는다.
열 안정제로는 예를 들면 상업적으로 적용할 수 있는 제품으로 1차 열 안정제인 폴리페놀계, 2차 열 안정제인 포스페이트계 및 락톤계를 각각 단독 또는 혼용하여 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 자외선 안정제와 열 안정제는 자외선 경화성에 영향이 없는 수준에서 적절히 함량을 조정하여 사용할 수 있으며, 구체적으로 본 발명의 하드코팅 조성물 총 100 중량부에 대하여 0.1 내지 3 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 첨가제는 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위 내에서 적절히 함량을 조절하여 첨가가 가능하다.
저굴절층(122)
상기 저굴절층(122)은, 저굴절층 형성용 조성물을 상기 하드코팅층(121) 상에 도포 후 광 또는 열에 의해 경화시켜 제조될 수 있으며, 반사율이 낮으면서 기계적 물성 및 내마모 성능이 우수한 특성을 부여한다. 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 상기 저굴절층 형성용 조성물은 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물, 중공실리카 입자 및 나노실리카 입자를 포함하고, 상기 저굴절층의 두께는 50 내지 200nm이며, 상기 중공실리카 입자 및 상기 나노실리카 입자 각각의 평균 입경의 비를 산출한 하기 식 1의 값이 90 내지 150%인 것일 수 있다.
[식 1]
(B/A)*100(%)
상기 식 1에서, A는 저굴절층 형성용 조성물에 포함된 중공실리카 입자의 평균 입경이고, B는 저굴절층 형성용 조성물에 포함된 나노실리카 입자의 평균 입경일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 저굴절층(122)은 제2 하드코팅층 형성용 조성물을 통해 제조될 수 있으며 상기 조성물은, 상기 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물, 중공실리카 입자 및 나노실리카 입자를 포함할 수 있으며, 투광성 수지, 개시제 및 용제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 및/또는 첨가제를 더 포함하는 것일 수 있다. 상기 투광성 수지, 개시제. 용제 및 첨가제는 상기 하드코팅층(121)의 설명에서 구술한 내용을 그대로 적용할 수 있으므로 그 기재를 생략한다.
불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물
불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물은, 굴절률을 조절하고 방오성 및 내마모성을 부여하는 성분으로서, 불소를 함유하고 있어야 하며, 이와 함께 UV 경화형 관능기를 갖고 있는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 상기 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물은 고분자 소재 상에 형성되는 하드코팅 필름에 포함됨으로써, 초기수접촉각을 높이고 굴절률을 낮추어 후술할 화상표시장치의 반사율 및 투과율을 조절할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 하드코팅층 상에 형성된 저굴절층을 형성하는 조성물 내에 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물을 포함함으로써, 초기수접촉각 및 내마모 성능을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물은 퍼플루오로기가 함유된 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐류 등이 사용될 수 있다. 이 때, 상기 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물은 UV 경화형 관능기를 1 내지 6개를 가지는 것이 바람직하나, 본 발명의 범위가 이들에만 한정되는 것은 아니며 UV 경화형 관능기를 가지면서 불소기를 함유하는 물질이면 적용 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물은 하드코팅층 형성용 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.01 내지 30 중량부를 포함하는 것이 좋다. 0.01 중량부 이하이면 초기 접촉각이 낮아지기 때문에 내마모성능이 저하될 수 있으며, 30 중량부를 초과할 경우 오히려 필름의 경도 등 기계적 성능이 떨어져 내마모성이 저하될 수도 있다.
중공실리카 입자
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 저굴절층(122)은, 중공실리카 입자를 포함할 수 있으며, 상기 중공실리카 입자의 굴절률은 1.17 내지 1.40인 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
상기 중공실리카 입자는 규소를 기반으로 한 미세 입자로, 굴절률이 낮아 후술할 화상표시장치의 반사율을 낮출 수 있고 광학적으로 투명한 것이 특징이며, 본 발명에서는 상기 중공실리카 입자 굴절률은 1.17 내지 1.40인 것이 반사율 저감 측면에서 이점이 있다. 또한 상기 중공실리카 입자를 포함함으로써 광학기능 이외에 저유전률성도 가지는 것으로 응용할 수 있다.
상기 중공실리카 입자는 평균 입경이 20 내지 80 nm, 바람직하게는 20 내지 70 nm인 것이 조성물 가공성 및 도포성 측면에서 바람직하며, 입자의 모양은 구상인 것이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 중공실리카 입자는 저굴절층 형성용 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 1 내지 15 중량부로 포함되는 것이 반사율을 저감시키고, 우수한 기계적 물성을 부여할 수 있다는 측면에서 더욱 바람직하다.
나노실리카 입자
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 저굴절층(122)은, 나노실리카 입자를 포함할 수 있으며, 상기 나노실리카 입자는 상기 중공실리카 입자와 같이 규소를 기반으로 한 미세 입자인 것으로, 평균 입경은 70nm 이상, 바람직하게는 80 내지 130nm 인 것을 특징으로 할 수 있으며, 100 내지 130nm 인 것이 더욱 바람직하다. 상기 입경을 만족하는 경우 강도를 향상시킬 수 있으며, 광투광성 헤이즈가 저감되는 이점이 있다. 상기 나노실리카 입자는 상기 중공실리카 입자와 비교하여 표면 및/또는 내부에 공동이 형성되지 않은 것이라고 할 수 있으며, 저굴절층 형성용 조성물에 포함되어 표면에 내스크래치성 및 내마모성 등 내구성을 부여할 수 있다.
상기 나노실리카 입자는, 용제의 분산액의 형태로 조성물에 포함되는 경우 분산성이 향상되어 재분산이 용이하다는 이점이 있다. 상기 나노실리카 입자 분산액에 포함되는 용매로서는, 당해 기술분야에서 알려진 용제를 제한없이 사용할 수 있으며, 상기 <하드코팅층(110)> 용제의 설명을 그대로 적용할 수 있으므로, 기재를 생략하기로 한다. 나노실리카 입자 분산액 총 100 중량부 대비 나노실리카 입자는 공정의 용이성 측면에서 0.1 내지 50 중량부로 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 나노실리카 입자는 저굴절층 형성용 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 1 내지 15 중량부로 포함되는 것이 상용성 및 광투과성 헤이즈 특성 측면에서 더욱 바람직하다.
하드코팅층은 당해 기술분야에서 알려진 방법을 통해 제조된 것일 수 있다. 하드코팅층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 5 내지 30㎛일 수 있으며, 저굴절층의 두께는 50 내지 200nm인 것일 수 있으며, 바람직하게는 80 내지 120nm인 것일 수 있다. 두께가 상기 범위 내인 경우 하드코팅 필름을 포함하는 기재층의 반사율을 2 내지 3%로 제어하는 것이 용이할 수 있으며, 헤이즈를 방지할 수 있어 후술할 화상표시장치의 광학적 특성에 영향을 미칠 수 있다. 반면, 저굴절층의 두께가 상기 범위를 초과하여 두꺼운 경우, 반사율이 상승될 수 있다는 단점이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 하드코팅 필름은, 기재 상에 하드코팅층 형성용 조성물을 도공하여 건조 및 UV 경화 단계를 거쳐 하드코팅층(121)을 형성한 것일 수 있고, 이후 상기 하드코팅층(122) 상에 저굴절층 형성용 조성물을 도공한 후 하드코팅층과 동일하게 경조 및 UV 경화 단계를 거쳐 저굴절층(122)을 형성한 것일 수 있다.
상기 하드코팅 필름을 건조하는 단계는, 핫 플레이트, 열풍 순환로, 적외선로 등의 가열 수단에 의해 실시될 수 있고, 50 내지 150℃ 또는 50 내지 100℃온도로 수행할 수 있다.
상기 하드코팅 필름을 경화시키는 단계는, 50 내지 1000 mJ/cm2, 바람직하게는 200 내지 800 mJ/cm2의 UV 광선 등의 활성선을 조사한다. 특히, 하드코팅층(121)를 형성하는 단계는 50 내지 600mJ/cm2 수준으로 약하게 1차 경화 실시, 저굴절층(122)를 형성하는 단계는 300 내지 800mJ/cm2로 강한 광량으로 UV를 조사함으로써, 저굴절층과 하드코팅층의 밀착력을 더욱 강화할 수 있으며, 하드코팅층 및 저굴절층 경화시 300 내지 600 mJ/cm2 수준으로 동일한 광량의 UV를 조사하는 경우, 공정상 용이할 수 있다. 조사에 사용되는 광원으로는 저압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 금속 할로겐화물 램프, 아르곤 가스 레이저 등을 사용할 수 있으며, 경우에 따라 X선, 전자선 등도 이용할 수 있다.
<화상표시장치>
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기재층의 적층 구조를 나타낸 도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들은 상술한 하드코팅 필름(120)을 포함하는 기재층(100) 및 이를 포함하는 화상표시장치를 제공한다.
예를 들면, 상술한 하드코팅층(121) 및 저굴절층(122)을 차례로 적층한 하드코팅 필름(120)이 기재(110) 상에 형성되는 것일 수 있다. 이때 기재(110) 및 하드코팅 필름(120)을 포함한 기재층(100)은, 화상표시장치의 필요에 따라 최외면에 형성될 수 있으며, 화상표시장치의 내부에 삽입될 수도 있다.
기재(110)
상기 기재(110)는, 기재층의 전면에 충격 및/또는 스크래치와 같은 데미지가 가해졌을 시 그 충격을 완화하고 내부 기재의 파손을 방지하는 기능을 하는 것으로써, 변형에너지에 대한 허용능이 큰 재료가 바람직하며 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부티렌테레프탈레이드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부티렌나프탈레이트 등의 폴리에스터계　수지; 폴리이미드계　수지; 아크릴계　수지; 폴리스타이렌 및 아크릴로니트릴-스타이렌 등의 스타이렌계　수지; 폴리카보네이트계　수지; 폴리락틱에시드　수지; 폴리우레탄계　수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체와 같은 폴리올레핀계　수지; 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐리덴클로라이드 등의 비닐계　수지; 폴리아미드계　수지; 설폰계　수지; 폴리에테르-에테르케톤계　수지; 알릴레이트계　수지; 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지 또는 상기 수지들의 혼합물로 형성된 이형 필름 등이 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서는 광학적으로 투명하며, 마찰, 열 및/또는 화학적인 데미지에 대한 내구력이 뛰어나고, 굽힘 특성이 뛰어나다는 측면에서 폴리이미드계의 수지가 가장 바람직하다.
상기 폴리이미드계 수지를 사용한 기재의 두께는 제한 없이 적용할 수 있으나 두꺼울수록 폴딩 성능이 떨어지기 때문에 30 내지 100㎛인 것이 폴딩성, 투과성 및 내구성 측면에서 바람직하다.
상기 화상표시장치는 액정 표시 장치, 전계 발광 표시 장치, 플라스마 표시 장치, 전계 방출 표시 장치 등 각종 화상 표시 장치를 포함하며, 유연성, 굽힘 특성을 보유한 플렉서블 디스플레이 장치일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 이 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 기재층(100) 즉, 하드코팅 적층체가 상기 구성을 통해 반사율을 저감하고 기계적 물성을 향상시키는 작용을 함으로써, 헤이즈를 방지하고 반사율을 2 내지 3%로 제어하여 광학적 특성이 우수하면서도 초기수접촉각이 높고 내스크래치성, 내마모성 등 내구성이 우수한, 화상표시장치를 구현할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시 예에 기초하여 더욱 상세하게 설명하지만, 하기에 개시되는 본 발명의 실시 형태는 어디까지 예시로써, 본 발명의 범위는 이들의 실시 형태에 한정되지 않는다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다. 또한, 이하의 실시 예, 비교 예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
제조예 1: 하드코팅층 형성용 조성물의 제조
52중량부 9관능 우레탄 아크릴레이트(미원스페셜티케미칼, Miramer MU9800), 45중량부 부틸아세테이트, 2.7 중량부 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 0.3중량부 실리콘계 레벨링제 BYK사, BYK-UV3530)을 교반기를 이용하여 배합하고 PP재질의 필터를 이용하여 여과하여 하드코팅층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 2 내지 9: 저굴절층 형성용 조성물의 제조
제조예 2
1.4중량부 5관능 우레탄 아크릴레이트(공영사, UA-306I), 93중량부 메틸에틸케톤, 0.1중량부 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 0.5중량부 불소계 UV경화형 관능기 함유 화합물(DAIKIN사, DAC-H), 3중량부 평균 입경 60nm 사이즈 중공실리카, 메틸에틸케톤 분산 2중량부 평균 입경 85nm 나노입자실리카졸(MEK-AC-5140Z, 닛산화학)를 교반기를 이용하여 배합하고 PP재질의 필터를 이용하여 여과하여 저굴절층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 3
1.4중량부 5관능 우레탄 아크릴레이트(공영사, UA-306I), 93중량부 메틸에틸케톤, 0.1중량부 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 0.5중량부 불소계 UV경화형 관능기 함유 화합물(DAIKIN사, DAC-HP), 3중량부 평균 입경 60nm 사이즈 중공실리카, 에탄올 및 에틸헥사놀 분산 2중량부 평균 입경 85nm 나노입자실리카졸(VPS KE 80, 에보닉사)를 교반기를 이용하여 배합하고 PP재질의 필터를 이용하여 여과하여 저굴절층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 4
1.4중량부 5관능 우레탄 아크릴레이트(공영사, UA-306I), 93중량부 메틸에틸케톤, 0.1중량부 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 0.5중량부 불소계 UV경화형 관능기 함유 화합물(DAIKIN사, DAC-HP), 3중량부 평균 입경 50nm 사이즈 중공실리카, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 분산 2중량부 평균 입경 45nm 나노입자실리카졸(PGM-AC-4130, 닛산화학)를 교반기를 이용하여 배합하고 PP재질의 필터를 이용하여 여과하여 저굴절층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 5
1.4중량부 5관능 우레탄 아크릴레이트(공영사, UA-306I), 93중량부 메틸에틸케톤, 0.1중량부 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 0.5중량부 불소계 UV경화형 관능기 함유 화합물(DAIKIN사, DAC-HP), 3중량부 평균 입경 60nm 사이즈 중공실리카, 메틸에틸케톤 분산 2중량부 평균 입경 12nm 나노입자실리카졸(MEK-ST-40, 닛산화학)를 교반기를 이용하여 배합하고 PP재질의 필터를 이용하여 여과하여 저굴절층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 6
1.4중량부 5관능 우레탄 아크릴레이트(공영사, UA-306I), 93중량부 메틸에틸케톤, 0.1중량부 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 0.5중량부 불소계 UV경화형 관능기 함유 화합물(DAIKIN사, DAC-HP), 3중량부 평균 입경 60nm 사이즈 중공실리카, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 분산 2중량부 평균 입경 45nm 나노입자실리카졸(PGM-AC-4130Y, 닛산화학)를 교반기를 이용하여 배합하고 PP재질의 필터를 이용하여 여과하여 저굴절층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 7
1.4중량부 5관능 우레탄 아크릴레이트(공영사, UA-306I), 93중량부 메틸에틸케톤, 0.1중량부 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 0.5중량부 불소계 UV경화형 관능기 함유 화합물(DAIKIN사, DAC-HP), 3중량부 평균 입경 60nm 사이즈 중공실리카를 교반기를 이용하여 배합하고 PP재질의 필터를 이용하여 여과하여 저굴절층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 8
1.4중량부 5관능 우레탄 아크릴레이트(공영사, UA-306I), 93중량부 메틸에틸케톤, 0.1중량부 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 0.5중량부 불소계 UV경화형 관능기 함유 화합물(DAIKIN사, DAC-HP), 3중량부 평균 입경 60nm 사이즈 중공실리카, 2중량부 평균 입경 100nm 나노입자실리카졸(SS-SOL 100, 에스켐텍사)를 교반기를 이용하여 배합하고 PP재질의 필터를 이용하여 여과하여 저굴절층 형성용 조성물을 제조하였다.
제조예 9
1.4중량부 5관능 우레탄 아크릴레이트(공영사, UA-306I), 93중량부 메틸에틸케톤, 0.1중량부 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤, 0.5중량부 실리콘계 레벨링제(BYK-307, BYK사), 3중량부 평균 입경 60nm 사이즈 중공실리카, 메틸에틸케톤 분산 2중량부 평균 입경 80nm 나노입자실리카졸(MEK-AC-5140Z, 닛산화학)를 교반기를 이용하여 배합하고 PP재질의 필터를 이용하여 여과하여 저굴절층 형성용 조성물을 제조하였다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 4: 하드코팅 필름 및 이를 포함하는 기재층의 제조
실시예 1
상기 제조예 1에 따라 제조된 하드코팅층 형성용 조성물을 폴리이미드 필름(PI, 50㎛) 상에 경화 후 두께 10㎛가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 UV 적산광량 500mJ/cm2을 조사하여 하드코팅층을 형성한 뒤, 그 위에 상기 제조예 2의 저굴절층 형성용 조성물을 경화 후 두께 100nm가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 질소분위기하에서 UV 적산광량 500mJ/cm2를 조사하여, 기재 상에 하드코팅 필름이 적층된 기재층을 제조한다.
실시예 2
상기 제조예 1에 따라 제조된 하드코팅층 형성용 조성물을 폴리이미드 필름(PI, 50㎛) 상에 경화 후 두께 10㎛가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 UV 적산광량 500mJ/cm2을 조사하여 하드코팅층을 형성한 뒤, 그 위에 상기 제조예 3의 저굴절층 형성용 조성물을 경화 후 두께 100nm가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 질소분위기하에서 UV 적산광량 500mJ/cm2를 조사하여, 기재 상에 하드코팅 필름이 적층된 기재층을 제조한다.
실시예 3
상기 제조예 1에 따라 제조된 하드코팅층 형성용 조성물을 폴리이미드 필름(PI, 50㎛) 상에 경화 후 두께 10㎛가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 UV 적산광량 500mJ/cm2을 조사하여 하드코팅층을 형성한 뒤, 그 위에 상기 제조예 4의 저굴절층 형성용 조성물을 경화 후 두께 100nm가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 질소분위기하에서 UV 적산광량 500mJ/cm2를 조사하여, 기재 상에 하드코팅 필름이 적층된 기재층을 제조한다.
비교예1
상기 제조예 1에 따라 제조된 하드코팅층 형성용 조성물을 폴리이미드 필름(PI, 50㎛) 상에 경화 후 두께 10㎛가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 UV 적산광량 500mJ/cm2을 조사하여 하드코팅층을 형성한 뒤, 그 위에 상기 제조예 5의 저굴절층 형성용 조성물을 경화 후 두께 100nm가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 질소분위기하에서 UV 적산광량 500mJ/cm2를 조사하여, 기재 상에 하드코팅 필름이 적층된 기재층을 제조한다.
비교예2
상기 제조예 1에 따라 제조된 하드코팅층 형성용 조성물을 폴리이미드 필름(PI, 50㎛) 상에 경화 후 두께 10㎛가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 UV 적산광량 500mJ/cm2을 조사하여 하드코팅층을 형성한 뒤, 그 위에 상기 제조예 6의 저굴절층 형성용 조성물을 경화 후 두께 100nm가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 질소분위기하에서 UV 적산광량 500mJ/cm2를 조사하여, 기재 상에 하드코팅 필름이 적층된 기재층을 제조한다.
비교예3
상기 제조예 1에 따라 제조된 하드코팅층 형성용 조성물을 폴리이미드 필름(PI, 50㎛) 상에 경화 후 두께 10㎛가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 UV 적산광량 500mJ/cm2을 조사하여 하드코팅층을 형성한 뒤, 그 위에 상기 제조예 7의 저굴절층 형성용 조성물을 경화 후 두께 100nm가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 질소분위기하에서 UV 적산광량 500mJ/cm2를 조사하여, 기재 상에 하드코팅 필름이 적층된 기재층을 제조한다.
비교예4
상기 제조예 1에 따라 제조된 하드코팅층 형성용 조성물을 폴리이미드 필름(PI, 50㎛) 상에 경화 후 두께 10㎛가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 UV 적산광량 500mJ/cm2을 조사하여 하드코팅층을 형성한 뒤, 그 위에 상기 제조예 8의 저굴절층 형성용 조성물을 경화 후 두께 100nm가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 질소분위기하에서 UV 적산광량 500mJ/cm2를 조사하여, 기재 상에 하드코팅 필름이 적층된 기재층을 제조한다.
비교예5
상기 제조예 1에 따라 제조된 하드코팅층 형성용 조성물을 폴리이미드 필름(PI, 50㎛) 상에 경화 후 두께 10㎛가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 UV 적산광량 500mJ/cm2을 조사하여 하드코팅층을 형성한 뒤, 그 위에 상기 제조예 2의 저굴절층 형성용 조성물을 경화 후 두께 300nm가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 질소분위기하에서 UV 적산광량 500mJ/cm2를 조사하여, 기재 상에 하드코팅 필름이 적층된 기재층을 제조한다.
비교예6
상기 제조예 1에 따라 제조된 하드코팅층 형성용 조성물을 폴리이미드 필름(PI, 50㎛) 상에 경화 후 두께 10㎛가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 UV 적산광량 500mJ/cm2을 조사하여 하드코팅층을 형성한 뒤, 그 위에 상기 제조예 9의 저굴절층 형성용 조성물을 경화 후 두께 100nm가 되도록 코팅을 하고 용제 건조 및 질소분위기하에서 UV 적산광량 500mJ/cm2를 조사하여, 기재 상에 하드코팅 필름이 적층된 기재층을 제조한다.
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 6에 각각 적용되는 제조예, 도막의 두께, 저굴절층에 포함되는 중공실리카 입자 및 나노실리카 입자의 입경 및 이를 식 1에 적용하여 산출한 값은 하기 표 1에 기재된 내용을 따른다.
하드코팅층 저굴절층 식 1
(%)
제조예 코팅두께
(㎛)		 제조예 코팅두께
(nm)		 중공실리카 입자 평균 입경
(A, nm)		 나노실리카 입자 평균 입경
(B, nm)
실시예 1 제조예 1 10 제조예 2 100 60 85 141.7
실시예 2 제조예 1 10 제조예 3 100 60 85 141.7
실시예 3 제조예 1 10 제조예 4 100 50 45 90.0
비교예 1 제조예 1 10 제조예 5 100 60 12 20.0
비교예 2 제조예 1 10 제조예 6 100 60 45 75.0
비교예 3 제조예 1 10 제조예 7 100 60 - -
비교예 4 제조예 1 10 제조예 8 100 60 100 166.7
비교예 5 제조예 1 10 제조예 2 300 60 80 133.3
비교예 6 제조예 1 10 제조예 9 100 60 80 133.3
실험예
상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 6에서 제조한 기재층의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하고, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
(1) 수접촉각 측정
KRUSS社 접촉각 측정기 DSA100을 사용하여 상온에서 액체 방울량은 3㎕로 하여 수접촉각을 측정하였다.
(2) 헤이즈(Haze) 측정
상기 실시예 및 비교예들의 기재층의 헤이즈를 헤이즈미터 (HM-2, 무라카미 社)를 이용하여 측정하였다.
(3) 반사율 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 기재층을 검은색 아크릴판에 접합하여 후면 반사를 제거한 후 적분구반사율(CM-3700A, 코니카미놀타)로 반사율을 측정하였다.
(4) 내스크래치성
하드코팅 면이 상부로 가도록 기재층을 글래스에 고정 후, 스틸울 (#0000)을 사용하여 250g/cm2의 하중으로 10회 왕복 마찰 후 필름 표면에 스크래치 발생여부를 확인한 결과를 하기 평가기준에 따라 하기 표 2에 나타내었다.
<평가 기준>
○ : 스크래치 미발생
△ : 스크래치 20개 이하 발생(육안으로 거의 판별이 어려움)
X : 스크래치 20개 초과 다수 발생
(5) 내마모성
대성 정밀사 내마모 측정기를 통해 측정을 하였다. 코팅 표면을 내마모 테트스용 지우개와 추 500g을 이용하여 1000회 문지른 후 수 접촉각을 측정한 결과를 하기 평가 기준에 따라 하기 표 2에 나타내었다.
<평가 기준>
○: 접촉각이 100˚이상
X: 접촉각이 100˚ 미만
초기수접촉각(°) 헤이즈(%) 반사율(%) 내스크래치성 내마모성
실시예 1 114 0.4 2.50 ○ ○
실시예 2 114 0.4 2.55 ○ ○
실시예 3 114 0.5 2.43 ○ ○
비교예 1 114 0.8 2.72 X X
비교예 2 114 0.5 2.73 X X
비교예 3 114 0.3 3.00 X X
비교예 4 114 1.0 3.02 X X
비교예 5 114 0.7 3.57 X X
비교예 6 95 0.3 2.52 X X
상기 표 2의 실험데이터에 따르면, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3에서 제조한 기재층의 물성을 평가한 결과, 초기수접촉각이 크며, 헤이즈 값이 낮고, 반사율이 2% 이상 3% 미만이고, 내스크래치성 및 내마모성 평가에서 모두 우수한 결과를 보였다.
반면, 나노실리카 입자를 포함하지 않는 저굴절층 형성용 조성물을 적용한 비교예 3 및 식 1의 값이 90% 미만이거나 150%를 초과하는 비교예 1, 2 및 4, 저굴절층의 두께가 200nm를 초과하는 비교예 5의 경우, 상기 초기수접촉각, 헤이즈, 반사율 및 내마모성 평가에서 어느 하나 이상의 결과가 본원 발명의 실시예에 미치지 못하는 저조한 결과를 나타내었으며, 저굴절층 형성용 조성물에 불소계 UV경화형 관능기 함유 화합물을 포함하지 않는 비교예 6은 초기수접촉각이 특히 낮았다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르지 않은 비교예 1 내지 6은 모두 본원 발명의 실시예와 달리 스크래치가 다수 관찰되었다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 하드코팅 필름은 하드코팅층 상에 형성된 저굴절층을 포함하고, 상기 저굴절층을 형성하는 조성물에 있어 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물, 중공실리카 입자 및 나노실리카 입자를 포함하고, 상기 저굴절층의 두께는 50 내지 200nm이며, 나노실리카 입자의 평균 입경 대비 중공실리카 입자의 평균 입경의 비가 90 내지 150%를 만족하는 경우, 반사율이 2% 이상 3% 미만을 달성하면서도 우수한 기계적 물성이 유지될 수 있다.
본 발명에 따른 하드코팅 필름에 의하면, 반사율을 2% 이상 3% 미만으로 제어할 수 있다.

Claims (10)

  1. 하드코팅층; 및
    상기 하드코팅층 상에 형성된 저굴절층을 포함하고,
    상기 저굴절층은 저굴절층 형성용 조성물로 형성되며,
    상기 저굴절층 형성용 조성물은 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물, 중공실리카 입자 및 나노실리카 입자를 포함하고,
    상기 저굴절층의 두께는 50 내지 200nm이며,
    하기 식 1의 값이 90 내지 150%인 것을 특징으로 하는, 하드코팅 필름:
    [식 1]
    (B/A)*100(%)
    (상기 식 1에서,
    A는 저굴절층 형성용 조성물에 포함된 중공실리카 입자의 평균 입경이고,
    B는 저굴절층 형성용 조성물에 포함된 나노실리카 입자의 평균 입경이다.)
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 불소계 UV 경화형 관능기 함유 화합물은, 분자 내에 UV 경화형 관능기를 1 내지 6 개 포함하는, 하드코팅 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하드코팅 필름의 반사율이 2% 이상 3% 미만인 것을 특징으로 하는, 하드코팅 필름.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하드코팅층 및 저굴절층은 폴리에스터계　수지, 폴리이미드계　수지, 아크릴계　수지, 스타이렌계　수지, 폴리카보네이트계　수지, 폴리락틱에시드　수지, 폴리우레탄계　수지, 폴리올레핀계　수지, 비닐계　수지, 폴리아미드계　수지, 설폰계　수지, 폴리에테르-에테르케톤계　수지, 알릴레이트계　수지, 셀룰로오스계 수지 및 상기 수지들의 혼합물로 형성된 이형 필름 중 선택되는 1종 이상의 기재 상에 형성되는, 하드코팅 필름.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 저굴절층 형성용 조성물은, 투광성 수지, 개시제 및 용제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는, 하드코팅 필름.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 중공실리카 입자의 굴절률은 1.17 내지 1.40인 것을 특징으로 하는, 하드코팅 필름.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 중공실리카 입자는 저굴절층 형성용 조성물 전체 100 중량부에 대하여 0.1 내지 20 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는, 하드코팅 필름.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 나노실리카 입자의 평균 입경은 80 내지 130nm인 것을 특징으로 하는, 하드코팅 필름.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 저굴절층 형성용 조성물은, 첨가제로서 레벨링제, 자외선 안정제 및 열 안정제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는, 하드코팅 필름.
  10. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 하드코팅 필름을 포함하는, 화상표시장치.
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