WO2023054866A1 - 다층구조를 가지는 광학 필름 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an optical film having a multilayer structure and a display device including the same.
  • One embodiment of the present invention is to provide an optical film having excellent scratch resistance (hardness) and flexibility, and excellent light resistance.
  • Another embodiment of the present invention is to provide a display device including an optical film having excellent scratch resistance (hardness) and flexibility, and excellent light resistance.
  • a light-transmitting substrate and a primer layer, wherein the yellowness (Y 0 ) before the light resistance test is 5.0 or less, and the yellowness difference ( ⁇ Y.I) is 5.5 or less, providing an optical film.
  • the yellowness difference ( ⁇ Y.I) is the difference (Y 1 -Y 0 ) between the yellowness after the light fastness test (Y 1 ) and the yellowness before the light fastness test (Y 0 ), and the light fastness test is under UV conditions. [0.8W/m 2 , @420nm (863.4kJ/m 2 , 30 o C/30RH% Chamber, 55 o C Black Panel x 300hr)].
  • the optical film may satisfy Equation 1 below in terms of a yellowness difference ( ⁇ Y.I), a color difference ( ⁇ E ab ) before and after the light resistance test, and a difference in total light transmittance ( ⁇ T).
  • Equation 1 is calculated by setting ⁇ T to 0.1, and
  • the primer layer may include a curable resin; UV absorbers; and a pigment; and the curable resin may include at least one selected from acrylic resins, urethane-based resins, and siloxane-based resins.
  • the curable resin may include a polymerized siloxane-based resin including an alkoxysilane represented by Formula 1 below and an alkoxysilane represented by Formula 2 below.
  • R 1 is a C1-C10 linear, branched or alicyclic alkyl group substituted with epoxy or acrylic
  • R 2 is a C1-C8 linear, branched or alicyclic alkyl group
  • n is 1 to 3 is an integer
  • R 3 is a C1-C4 linear or branched alkyl group.
  • the UV absorber may be included in an amount of 0.01 to 5.00 parts by weight based on 100 parts by weight of the curable resin, and the pigment may be included in an amount of 0.01 to 5.00 parts by weight based on 100 parts by weight of the curable resin.
  • the ultraviolet absorber may include a hydroxyphenyl triazine-based compound.
  • the pigment may include a copper-phthalocyanine-based compound.
  • the primer layer may further include an additive.
  • the additive may include a polyether siloxane copolymer.
  • a total light transmittance (T 0 ) before the light resistance test may be 88.0 or more.
  • the primer layer may have a thickness of 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the optical film may further include a hard coating layer on top of the primer layer, and the light-transmitting substrate, the primer layer, and the hard coating layer may be stacked in the order described.
  • the hard coating layer may include at least one of a siloxane-based resin, an acrylic resin, a urethane-based resin, and an epoxy-based resin.
  • Another embodiment of the present invention the display panel; and the optical film disposed on the display panel.
  • an optical film having excellent light resistance may be provided by including a novel primer layer.
  • a display device including an optical film having excellent light resistance may be provided.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an optical film 100 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 2 is a cross-sectional view of the optical film 101 further including a hard coat layer 130.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a portion of a display device 200 according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of part “P” in FIG. 3 .
  • spatially relative terms “below, beneath”, “lower”, “above”, “upper”, etc. refer to one element or component as shown in the drawing. It can be used to easily describe the correlation between and other elements or components. Spatially relative terms should be understood as encompassing different orientations of elements in use or operation in addition to the orientations shown in the figures. For example, when flipping elements shown in the figures, elements described as “below” or “beneath” other elements may be placed “above” the other elements. Thus, the exemplary term “below” may include directions of both below and above. Likewise, the exemplary terms “above” or “above” can include both directions of up and down.
  • first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present invention.
  • At least one should be understood to include all possible combinations from one or more related items.
  • at least one of the first item, the second item, and the third item means not only the first item, the second item, or the third item, but also two of the first item, the second item, and the third item. It may mean a combination of all items that can be presented from one or more.
  • An embodiment of the present invention provides an optical film 100 . 1 is a cross-sectional view of an optical film 100 according to an embodiment of the present invention.
  • an optical film 100 includes a light-transmitting substrate 110; and a primer layer 120.
  • the optical film 100 has a yellowness (Y 0 ) of 5.0 or less and a yellowness difference ( ⁇ Y.I) of 5.5 or less before the light resistance test.
  • the yellowness difference ( ⁇ Y.I) is the difference (Y 1 -Y 0 ) between the yellowness after the light fastness test (Y 1 ) and the yellowness before the light fastness test (Y 0 ), and the light fastness test is conducted under UV conditions.
  • the yellowness (Y 0 ) before the light fastness test can be measured using a color difference meter.
  • the optical film 100 is cut into 50 mm ⁇ 50 mm and a D65 light source, viewing angle 2 °, transmission mode according to ASTM D1925 using a color difference meter, for example, KONICA MINOLTA's color difference meter (model name: CM-3600A) equipment
  • Yellowness (Y 0 ) before the light resistance test can be measured by measuring the yellowness 5 times and calculating the average value of the yellowness measured 5 times.
  • the yellowness (Y 1 ) after the light fastness test can be measured by the same method as the yellowness (Y 0 ) measuring method before the light fastness test.
  • the yellowness difference ( ⁇ Y.I) of the optical film 100 is specifically measured by measuring the yellowness (Y 0 ) of the optical film 100 after the light fastness test, and using light fastness evaluation equipment, for example, light fastness test equipment of ATLAS.
  • Light fastness test of optical film (100) under conditions of 0.8W/m 2 , @420nm (863.4kJ/m 2 , 30 o C/30RH% Chamber, 55 o C Black Panel x 300hr) using (model name: Ci3000) carry out
  • the yellowness (Y 1 ) of the optical film 100 subjected to the light fastness test is measured again.
  • a value obtained by subtracting the yellowness (Y 0 ) before the light fastness test from the yellowness (Y 1 ) after the light fastness test measured in this way is the yellowness difference ( ⁇ Y.I).
  • the optical film 100 When the yellowness (Y 0 ) of the optical film 100 before the light resistance test is 5.0 or less and the yellowness difference ( ⁇ Y.I) is 5.5 or less, the optical film 100 has excellent UV light resistance, and the cover window of the display device is excellent. suitable for use as Since the polymer resin included in the light-transmitting substrate 110 of the optical film 100 has a large amount of aromatic rings, it turns yellow when exposed to ultraviolet (UV) wavelength light. Accordingly, the yellowness of the optical film 100 also increases with time. On the other hand, even when the optical film 100 having excellent UV light resistance is exposed to ultraviolet (UV) wavelength light, the increase in yellowness is small.
  • the primer layer 120 is disposed on the light-transmitting substrate 110 to improve UV light resistance and to have a yellowness difference ( ⁇ Y.I) of 5.5 or less.
  • the optical film 100 according to an embodiment of the present invention may satisfy Equation 1 below.
  • Equation 1 is calculated by setting the ⁇ T to 0.1, and the absolute value ⁇ T (
  • the color difference ( ⁇ E ab ) before and after the light fastness test is calculated by Equation 2 below using the difference between L*, a*, and b* of the optical film 100 before and after the light fastness test.
  • Equation 2 ⁇ L* is the difference between L* after the light fastness test and L* before the light fastness test, ⁇ a* is the difference between a* after the light fastness test and a* before the light fastness test, and ⁇ b* is b* after the light fastness test and before the light fastness test. is the difference of b*.
  • L*, a*, and b* of the optical film 100 may be measured using a color difference meter. Specifically, the optical film 100 is cut into 50 mm ⁇ 50 mm, and a D65 light source, viewing angle 2 °, L* in transmission mode, A* and b* are measured 5 times, and average values of L*, a*, and b* measured 5 times are calculated to be L*, a*, and b* of the optical film 100.
  • the total light transmittance (T 0 ) before the light fastness test can be measured using haze meter equipment. Specifically, the optical film 100 is cut into 50 mm ⁇ 50 mm, and the total light transmittance is measured 5 times according to ASTM D1003 using a haze meter, for example, MURAKAMI's haze meter (model name: HM-150) equipment, and 5 times
  • the total light transmittance (T 0 ) before the light fastness test can be measured by calculating the average value of the measured total light transmittance.
  • the total light transmittance (T 1 ) after the light fastness test may be measured by the same method as the method of measuring the total light transmittance (T 1 ) before the light fastness test.
  • the optical film 100 according to an embodiment of the present invention may satisfy Equation 1 above.
  • the inventors of the present invention found that the yellowness difference ( ⁇ Y.I) and color difference of the optical film 100 when the yellowness (Y 0 ) of the optical film 100 before the light resistance test was 5.0 or less. It was confirmed that the greater the difference in ( ⁇ E ab ) compared to the difference in total light transmittance ( ⁇ T) before and after the light fastness test, the better the light fastness.
  • the optical film 100 satisfies Equation 1, that is, the value obtained by subtracting the color difference ( ⁇ E ab ) of the optical film 100 from the yellowness difference ( ⁇ Y.I) of the optical film 100 is the color difference. If it is greater than or equal to the value obtained by multiplying the total light transmittance difference ( ⁇ T) by the sum of ( ⁇ E ab ) and the absolute value of the total light transmittance difference (
  • the optical film 100 may have a total light transmittance (T 0 ) of 88.0 or more before a light fastness test.
  • the light transmissive substrate 110 may include a polymer resin.
  • the polymer resin has excellent bending properties and impact resistance, and is suitable for use as a cover window of a flexible display device.
  • the polymer resin may be included in various shapes and forms, such as a solid powder form in a film, a form dissolved in a solution, and a matrix form solidified after dissolving in a solution. And all can be seen as the same as the polymer resin of the present invention.
  • the polymer resin in the film may be present in the form of a matrix in which a polymer resin solution is applied and then dried and solidified.
  • the polymer resin according to an embodiment of the present invention may be any light-transmitting resin.
  • cycloolefin-based derivatives cellulose-based polymers, ethylene-vinyl acetate-based copolymers, polyester-based polymers, polystyrene-based polymers, polyamide-based polymers, polyamide-imide-based polymers, polyetherimide-based polymers, polyacrylic-based polymers, Polyimide polymer, polyethersulfone polymer, polysulfone polymer, polyethylene polymer, polypropylene polymer, polymethylpentene polymer, polyvinyl chloride polymer, polyvinylidene chloride polymer, polyvinyl alcohol polymer, Polyvinyl acetal polymer, polyether ketone polymer, polyether ether ketone polymer, polymethyl methacrylate polymer, polyethylene terephthalate polymer, polybutylene terephthalate polymer, polyethylene naphthalate polymer, polycarbonate poly
  • the polymer resin according to an embodiment of the present invention may include at least one of a polyimide-based polymer, a polyamide-based polymer, and a polyamide-imide-based polymer.
  • polyimide-based polymers, polyamide-based polymers, and polyamide-imide-based polymers have excellent optical properties such as light transmittance and haze as well as physical properties such as thermal properties, hardness, abrasion resistance, and flexibility, and thus cover windows of display devices.
  • at least one of a polyimide-based polymer, a polyamide-based polymer, and a polyamide-imide-based polymer is included as the light-transmitting substrate 110 of the optical film 100 used as the .
  • the present invention is not limited thereto.
  • the light-transmitting substrate 110 may include a polymer resin including at least one of an imide repeating unit and an amide repeating unit.
  • the light-transmitting substrate 110 may be any one of a polyimide-based substrate, a polyamide-based substrate, and a polyamide-imide-based substrate.
  • one embodiment of the present invention is not limited thereto, and any substrate having light transmission may be the light transmission substrate 110 according to one embodiment of the present invention.
  • the primer layer 120 of one embodiment of the present invention is a curable resin; UV absorbers; And a pigment; may include.
  • the curable resin may include at least one selected from acrylic resins, urethane-based resins, and siloxane-based resins.
  • the curable resin may be selected from among acrylic resins, urethane resins, and siloxane resins according to the type of the light-transmitting substrate 110 and physical properties of the optical film 100 .
  • the curable resin may include a siloxane-based resin.
  • the siloxane-based resin of one embodiment of the present invention may be prepared through hydrolysis and condensation between alkoxysilanes including organic materials in the presence of a hydroxyl group.
  • the siloxane-based resin of one embodiment of the present invention may be prepared by polymerizing a monomer including an alkoxysilane represented by Formula 1 below and an alkoxysilane represented by Formula 2 below.
  • R 1 is a C1-C10 linear, branched or alicyclic alkyl group substituted with epoxy or acrylic
  • R 2 is a C1-C8 linear, branched or alicyclic alkyl group
  • n is 1 to 3 is an integer
  • R 3 is a C1-C4 linear or branched alkyl group.
  • the hydrolysis and condensation reaction may proceed at room temperature, but may be stirred at 100 rpm using a mechanical stirrer at 50 to 120 ° C for 1 hour to 120 hours to promote the reaction, but is not limited thereto.
  • sodium hydroxide was used as a catalyst in the present invention, but acid catalysts such as hydrochloric acid, acetic acid, hydrogen fluoride, nitric acid, sulfuric acid, iodic acid, ammonia, potassium hydroxide, barium hydroxide, Base catalysts such as Dazole and ion exchange resins such as Amberite may be used. It may also be selected and used from the group consisting of combinations thereof.
  • the amount of the catalyst is not particularly limited, but may be added from 0.0001 to about 10 parts by weight, but may not be limited thereto.
  • water or alcohol which is a by-product, is produced. By removing it, the reverse reaction can be reduced and the forward reaction can proceed more quickly, and the reaction rate can be controlled through this.
  • the by-products may be removed by applying heat under reduced pressure.
  • an organic solvent may be added to control the viscosity of the siloxane-based resin to further facilitate processability and at the same time to adjust the thickness of the coating film, but may not be limited thereto.
  • the addition amount of the organic solvent is not particularly limited.
  • Examples of usable organic solvents include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, and cyclohexanone; cellosolves such as methyl cellosolve and butyl cellosolve; or ethers such as ethyl ether and dioxane; At least one selected from alcohols such as isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, butanol, and methanol, halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, chloroform, and trichloroethylene, and hydrocarbons such as normal hexane, benzene, and toluene. It may include, but may not be limited thereto.
  • the siloxane-based resin may include an antioxidant to suppress an oxidation reaction resulting from polymerization, but may not be limited thereto.
  • the siloxane-based resin composition may further include a leveling agent or a coating aid, but may not be limited thereto.
  • the polymerization may include a light irradiation or heating step, but may not be limited thereto.
  • a high-hardness coating cured product may be prepared by photopolymerization and thermal polymerization after molding such as coating, casting, and molding using the siloxane-based resin composition.
  • a uniform surface may be obtained through heat treatment before light irradiation, which may be performed at a temperature of 40 ° C or more and about 300 ° C or less, but may not be limited thereto.
  • the irradiation light amount may be performed under conditions of 50 mJ/cm 2 or more and 20000 mJ/cm 2 or less, but may not be limited thereto.
  • an initiator may be additionally included for polymerization of the siloxane-based resin, for example, photopolymerization initiators such as onium salts and organometallic salts and thermal polymerization initiators such as amines and imidazoles may be used. may not be limited thereto.
  • the amount of the initiator added is not particularly limited, but may be added in an amount of about 0.5 to 3.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the siloxane-based resin, but may not be limited thereto.
  • the primer layer 120 may include a curable resin, a UV absorber, and a pigment.
  • the primer layer 120 may include 0.01 to 5.00 parts by weight of a UV absorber based on 100 parts by weight of the curable resin, and may include 0.01 to 5.00 parts by weight of a pigment based on 100 parts by weight of the curable resin.
  • the primer layer 120 may include 0.01 to 5.00 parts by weight of an ultraviolet absorber based on 100 parts by weight of the curable resin.
  • an ultraviolet absorber based on 100 parts by weight of the curable resin.
  • the yellowness (Y 0 ) of the optical film 100 before the light resistance test may exceed 5.0.
  • the yellowness (Y 0 ) of the optical film 100 exceeds 5.0, it is unsuitable for use as a cover window of a display device.
  • the UV absorber when the UV absorber is less than 0.01 parts by weight based on 100 parts by weight of the curable resin, the light resistance of the optical film 100 is not improved because the ultraviolet rays are not sufficiently absorbed, and the yellowness difference ( ⁇ Y.I) is 5.5. exceeds, and also fails to satisfy Equation 1 above.
  • the primer layer 120 may include 0.01 to 5.00 parts by weight of a pigment based on 100 parts by weight of the curable resin.
  • the pigment is greater than 5.00 parts by weight based on 100 parts by weight of the curable resin, the transmittance of the optical film 100 is reduced, and thus the visibility of the optical film 100 is reduced.
  • the amount of the pigment is less than 0.01 parts by weight based on 100 parts by weight of the curable resin, the yellowness (Y 0 ) of the optical film 100 increases before the light resistance test, making it unsuitable for use as a cover window of a display device.
  • the transmittance of the optical film 100 is reduced and visibility of the optical film 100 is deteriorated.
  • the pigment is less than the weight ratio of the UV absorber and the pigment, the yellowness (Y 0 ) of the optical film 100 increases before the light resistance test, making it unsuitable for use as a cover window of a display device.
  • the ultraviolet absorber may include a hydroxyphenyl-triazine-based compound.
  • the ultraviolet absorber may include 2-hydroxyphenyl-s-triazine or hydroxyphenyl-s-triazine.
  • the present invention is not limited thereto, and UV absorbers other than hydroxyphenyl triazine-based compounds may be used.
  • the pigment may include a copper-phthalocyanine (Cu-phthalocyanine)-based compound.
  • Cu-phthalocyanine copper-phthalocyanine
  • the present invention is not limited thereto, and other pigments may be used in addition to the copper-phthalocyanine-based compound.
  • the primer layer 120 may further include an additive.
  • the additive may include an additive that serves to increase the surface energy of the primer layer to improve adhesion during additional functional surface treatment.
  • adhesion may be improved by realizing surface characteristics with a water contact angle of 90 ° or less.
  • the additive may include a polyether siloxane-based polymer (polyether siloxane copolymer).
  • polyether siloxane copolymer polyether siloxane copolymer
  • the present invention is not limited thereto, and additives other than the polyether siloxane-based polymer may be used.
  • the primer layer 120 may include 0.1 to 0.5 parts by weight of additives based on 100 parts by weight of the curable resin. If the curable resin is greater than 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight, weatherability of the optical film 100 is weakened, making it unsuitable for use as a cover window of a display device. On the other hand, when the additive is less than 0.1 part by weight relative to 100 parts by weight of the curable resin, the effect of increasing the surface energy of the optical film 100 is insignificant, and thus, adhesion may be weakened when additional functional surface treatment is performed on the upper surface.
  • the primer layer 120 may further include an initiator, for example, a photopolymerization initiator such as an onium salt or an organometallic salt and a thermal polymerization initiator such as an amine or imidazole.
  • an initiator for example, a photopolymerization initiator such as an onium salt or an organometallic salt and a thermal polymerization initiator such as an amine or imidazole.
  • the initiator is not particularly limited, but may include about 0.5 to 3.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the curable resin, but may not be limited thereto.
  • the optical film 100 may have light transmissive and flexible characteristics.
  • an optical film according to an embodiment of the present invention may have bending characteristics, folding characteristics, and rollable characteristics.
  • the optical film 100 according to an embodiment of the present invention may have adhesion of 5B or more even after siloxane-based functional coating, acrylic-based functional coating, or urethane-based functional coating.
  • the primer layer 120 may have a thickness of 0.1 to 10 ⁇ m.
  • the primer layer 120 may have a thickness of 1 to 5 ⁇ m.
  • the thickness of the primer layer 120 exceeds 10 ⁇ m, the flexibility of the optical film 100 may decrease.
  • the thickness of the primer layer 120 is less than 0.1 ⁇ m, the light resistance of the optical film 100 may deteriorate.
  • the optical film 101 may further include a hard coating layer 130 on top of the primer layer 120 .
  • 2 is a cross-sectional view of the optical film 101 further including a hard coat layer 130.
  • the optical film 101 further including the hard coating layer 130 may be sequentially stacked with the light-transmitting substrate 110 , the primer layer 120 , and the hard coating layer 130 .
  • the hard coating layer 130 is a layer that protects the optical film 101 and the adherend to which the optical film 101 is attached from the external environment.
  • the hard coating layer 130 is a siloxane-based resin. , It may include at least one of an acrylic resin, a urethane-based resin, and an epoxy-based resin.
  • the hard coating layer 130 may have a thickness of 1 to 10 ⁇ m, preferably, a thickness of 1 to 5 ⁇ m.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the optical film 100 according to an embodiment of the present invention may be applied to a display device to protect a display surface of a display panel.
  • the optical film 100 according to an embodiment of the present invention may have a thickness sufficient to protect the display panel.
  • the optical film 100 may have a thickness of 20 ⁇ m to 120 ⁇ m.
  • the present invention is not limited thereto.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a portion of a display device 200 according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of part “P” in FIG. 3 .
  • a display device 200 includes a display panel 501 and an optical film 100 on the display panel 501 .
  • the display panel 501 includes a substrate 510 , a thin film transistor (TFT) on the substrate 510 , and an organic light emitting element 570 connected to the thin film transistor (TFT).
  • the organic light emitting device 570 includes a first electrode 571 , an organic light emitting layer 572 on the first electrode 571 , and a second electrode 573 on the organic light emitting layer 572 .
  • the display device 200 shown in FIGS. 3 and 4 is an organic light emitting display device.
  • Substrate 510 may be made of glass or plastic. Specifically, the substrate 510 may be made of plastic such as polyimide-based resin. Although not shown, a buffer layer may be disposed on the substrate 510 .
  • a thin film transistor is disposed on the substrate 510 .
  • the thin film transistor (TFT) includes a semiconductor layer 520, a gate electrode 530 insulated from the semiconductor layer 520 and overlapping at least a portion of the semiconductor layer 520, a source electrode 541 connected to the semiconductor layer 520, and A drain electrode 542 spaced apart from the source electrode 541 and connected to the semiconductor layer 520 is included.
  • a gate insulating layer 535 is disposed between the gate electrode 530 and the semiconductor layer 520 .
  • An interlayer insulating layer 551 may be disposed on the gate electrode 530 , and a source electrode 541 and a drain electrode 542 may be disposed on the interlayer insulating layer 551 .
  • the planarization layer 552 is disposed on the thin film transistor TFT to planarize an upper portion of the thin film transistor TFT.
  • the first electrode 571 is disposed on the planarization layer 552 .
  • the first electrode 571 is connected to the thin film transistor TFT through a contact hole provided in the planarization layer 552 .
  • the bank layer 580 is disposed on a portion of the first electrode 571 and the planarization layer 552 to define a pixel area or light emitting area. For example, since the bank layer 580 is arranged in a matrix structure in a boundary area between a plurality of pixels, a pixel area may be defined by the bank layer 580 .
  • An organic emission layer 572 is disposed on the first electrode 571 .
  • the organic emission layer 572 may also be disposed on the bank layer 580 .
  • the organic light emitting layer 572 may include one light emitting layer or may include two or more light emitting layers stacked on top and bottom. Light having one of red, green, and blue colors may be emitted from the organic emission layer 572, and white light may also be emitted.
  • the second electrode 573 is disposed on the organic light emitting layer 572 .
  • the organic light emitting element 570 may be formed by stacking the first electrode 571 , the organic light emitting layer 572 , and the second electrode 573 .
  • each pixel may include a color filter for filtering white light emitted from the organic light emitting layer 572 for each wavelength.
  • a color filter is formed on the light movement path.
  • a thin film encapsulation layer 590 may be disposed on the second electrode 573 .
  • the thin film encapsulation layer 590 may include at least one organic layer and at least one inorganic layer, and at least one organic layer and at least one inorganic layer may be alternately disposed.
  • the optical film 100 is disposed on the display panel 501 having the above-described laminated structure.
  • the polyimide-based polymer solid content produced here is a polyamide-imide polymer solid content.
  • the obtained polyimide-based resin solution was applied to a glass substrate with an applicator, dried with hot air at 130 ° C for 30 minutes to prepare a film, and then the prepared film was peeled from the glass substrate and fixed to the frame with pins.
  • the frame on which the film was fixed was placed in a vacuum oven, heated slowly from 100 ° C to 300 ° C for 2 hours, and then slowly cooled and separated from the frame to obtain a polyimide-based light-transmitting substrate.
  • the polyimide-based light-transmitting substrate was heat-treated at 250 ° C. for 5 minutes to prepare a polyimide-based light-transmitting substrate having a thickness of 50 ⁇ m.
  • UV absorber Tinuvin 477 solid content 80wt%, BASF
  • UV absorber Tinuvin 479 solid content 100wt%, from Basf
  • Terasol P-Blue-10 solid content 10wt%, manufactured by AMTE
  • a primer layer coating composition was obtained by adding 0.05 parts by weight and adding 0.25 parts by weight of Glide 406 (solid content 50 wt%, TEGO Co., Ltd.) based on solid content based on 100 parts by weight of the epoxy-based siloxane resin.
  • the primer layer coating composition was applied using a bar on the upper surface of the polyimide-based light-transmitting substrate prepared as in Preparation Example 1, and then dried at 100 ° C/10 minutes.
  • an optical film having a primer layer having a thickness of 1 ⁇ m was prepared by exposing to 1 J/cm 2 with an ultraviolet lamp having a wavelength of 315 nm.
  • optical films of Examples 2 to 6 were prepared in the same manner as in Example 1, varying the types and amounts of UV absorbers, pigments, and additives, and the thickness and substrate of the primer layer.
  • optical films of Comparative Examples 1 to 6 were prepared by varying the types and amounts of ultraviolet absorbers, pigments, and additives, and the thickness and substrate of the primer layer.
  • Glide 406 (TEGO): solution of a polyether siloxane copolymer
  • H33L (Kolon Industries, product name_ASTROLL, Type_H33L): PET substrate with a thickness of 50 ⁇ m
  • the light fastness test was put into a light fastness evaluation equipment chamber (ATLAS Co., Ci3000) and conducted for 300 hours under UV conditions of 0.8W/m 2 , @420nm, and chamber conditions of 30 ° C/30%.
  • optical films prepared according to Examples and Comparative Examples were cut into 50 mm ⁇ 50 mm, and a D65 light source, viewing angle 2 °, yellowness in transmission mode according to ASTM D1925 using KONICA MINOLTA's colorimeter (model name: CM-3600A) equipment was measured 5 times, and the yellowness (Y 0 , Y 1 ) before and after the light resistance test was measured by calculating the average value of the yellowness measured 5 times.
  • the color difference ( ⁇ E ab ) before and after the light fastness test was calculated by Equation 2 below using the difference between L*, a*, and b* of the optical films prepared according to Examples and Comparative Examples before and after the light fastness test.
  • Equation 2 ⁇ L* is the difference between L* after the light fastness test and L* before the light fastness test, ⁇ a* is the difference between a* after the light fastness test and a* before the light fastness test, and ⁇ b* is b* after the light fastness test and before the light fastness test. is the difference of b*.
  • L*, a*, and b* of the optical film were measured using a color difference meter. Specifically, cut the optical film into 50mm ⁇ 50mm and measure L*, a*, b* 5 times with a D65 light source, viewing angle of 2°, and transmission mode using KONICA MINOLTA's colorimeter (model name: CM-3600A) equipment And, the average values of L*, a*, and b* measured 5 times were calculated to be L*, a*, and b* of the optical film.
  • the optical films prepared according to Examples and Comparative Examples were cut into 50 mm ⁇ 50 mm, and the total light transmittance was measured 5 times according to ASTM D1003 using a haze meter, for example, MURAKAMI's haze meter (model name: HM-150) equipment, , The total light transmittance (T 0 , T 1 ) before and after the light fastness test was measured by calculating the average value of the total light transmittance measured 5 times.
  • a haze meter for example, MURAKAMI's haze meter (model name: HM-150) equipment
  • Equation 1 Yellowness before and after the light fastness test (Y 0 ) and after the yellowness (Y 1 ) measured previously, color difference before and after the light fastness test ( ⁇ E ab ), total light transmittance after the light fastness test (T 1 ) and total light transmittance before the light fastness test (T 0 ) was substituted into Equation 1 below, and the value of Equation 1 was calculated.
  • the yellowness (Y 0 ) of the optical films of Examples 1 to 6 of the present invention before the light resistance test was 5.0 or less, and the yellowness difference ( ⁇ Y.I) was 5.5 or less.
  • the value calculated by Equation 1 was 1 or more.
  • the optical films of Comparative Examples 1 to 6 had a yellowness (Y 0 ) of 5.0 or less before the light resistance test, a yellowness difference ( ⁇ Y.I) of more than 5.5, or a value calculated by Equation 1 of less than 1.

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Abstract

본 발명은 광투과성 기재; 및 프라이머층;을 포함하고, 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)가 5.0 이하이고, 황색도 차이(ΔY.I)가 5.5 이하이면서 전광선 투과율이 우수한 광학 필름 및 이를 포함하는 표시장치를 제공한다.

Description

다층구조를 가지는 광학 필름 및 이를 포함하는 표시장치
본 발명은 다층구조를 가지는 광학 필름 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
최근, 표시장치의 박형화, 경량화, 플렉서블화로 인하여, 커버 윈도우로 유리 대신 고분자 수지를 포함하는 광학 필름을 사용하는 것이 검토되고 있다. 광학 필름이 표시장치의 커버 윈도우로 사용되기 위해서는, 우수한 광학적 특성 및 기계적 특성을 가져야 한다.
한편, 고분자 수지를 포함하는 광학 필름은 초기 황색도가 높거나, 또는 시간이 경과함에 따라 황색도가 현저하게 증가한다는 문제점이 있다.
따라서, 불용성, 내화학성 및 내열성 등과 같은 기계적 특성이 우수하면서 내광성 등과 같은 광학 특성이 우수한 필름을 개발하는 것이 요구된다.
본 발명의 일 실시예는, 내스크래치성(경도) 및 굴곡성이 우수하면서, 내광성이 우수한 광학 필름을 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 내스크래치성(경도) 및 굴곡성이 우수하면서, 내광성이 우수한 광학 필름을 포함하는 표시장치를 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 광투과성 기재; 및 프라이머층;을 포함하고, 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)가 5.0 이하이고, 황색도 차이(ΔY.I)가 5.5 이하인, 광학 필름을 제공한다.
여기서, 상기 황색도 차이(ΔY.I)는 내광성 테스트 후의 황색도(Y1)와 상기 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)의 차(Y1 - Y0)이고, 상기 내광성 테스트는, UV 조건[0.8W/m2, @420nm (863.4kJ/m2, 30 oC/30RH% Chamber, 55 oC Black Panel x 300hr)]에서 실시한다.
상기 광학 필름은 황색도 차이(ΔY.I), 내광성 테스트 전후의 색차(ΔEab) 및 전광선 투과율의 차(ΔT)가 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
(ΔY.I - ΔEab)/[(ΔT) x (ΔEab + |ΔT|)] ≥ 1
여기서, 상기 ΔEab는 내광성 테스트 전후의 색차이고, 상기 ΔT는 내광성 테스트 후의 전광선 투과율(T1)과 내광성 테스트 전의 전광선 투과율(T0)의 차(T1 - T0)이지만, 상기 ΔT이 0 이하인 경우에는 상기 ΔT를 0.1로 하여 식 1을 계산하고, 상기 |ΔT|은 상기 ΔT이 0 이하인 경우에도 0.1이 아닌 본래의 ΔT 값으로 식 1을 계산한다.
상기 프라이머층은, 경화성 수지; 자외선 흡수제; 및 안료;를 포함하고, 상기 경화성 수지는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 실록산계 수지 중 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 경화성 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 알콕시실란 및 하기 화학식 2로 표시되는 알콕시실란을 포함하여 중합된 실록산계 수지를 포함할 수 있다.
<화학식 1>
R1 nSi(OR2)4-n
상기 화학식 1에서 R1은 에폭시 또는 아크릴이 치환된 C1~C10의 선형, 분지형 또는 지환형 알킬기이고, R2는 C1~C8의 선형, 분지형 또는 지환형 알킬기이며, n은 1 내지 3의 정수이다.
<화학식 2>
Si(OR3)4
상기 화학식 2에서 R3는 C1~C4의 선형 또는 분지형 알킬기이다.
상기 자외선 흡수제는, 상기 경화성 수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 5.00 중량부 포함할 수 있고, 상기 안료는, 상기 경화성 수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 5.00 중량부 포함할 수 있다.
상기 자외선 흡수제 및 상기 안료는, 50 내지 100:1 중량비(자외선 흡수제:안료 = 50~100:1)로 포함할 수 있다.
상기 자외선 흡수제는, 하이드록시페닐 트리아진계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 안료는, 구리-프탈로사이아닌(Cu-phthalocyanine)계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 프라이머층은 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는, 폴리에테르 실록산계 중합체(polyether siloxane copolymer)를 포함할 수 있다.
상기 내광성 테스트 전의 전광선 투과율(T0)이 88.0 이상일 수 있다.
상기 프라이머층은 0.1 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 광학 필름은 상기 프라이머층 상부에 하드코팅층을 더 포함하고, 상기 광투과성 기재, 상기 프라이머층 및 상기 하드코팅층은, 기재된 순서로 적층될 수 있다.
상기 하드코팅층은, 실록산계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 에폭시계 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예는, 표시패널; 및 상기 표시패널 상에 배치된, 상기 광학 필름;을 포함하는, 표시장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 신규한 프라이머층을 포함함으로써, 내광성이 우수한 광학 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 내광성이 우수한 광학 필름을 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(100)의 단면도이다.
도 2는 하드코팅층(130)을 더 포함하는 광학 필름(101)의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시장치(200)의 일부에 대한 단면도이다.
도 4는 도 3의 "P" 부분에 대한 확대 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명한다. 다만, 아래에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위한 예시적 목적으로 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로, 본 발명이 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 구성 요소는 동일 참조 부호로 지칭될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명은 생략된다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이라는 표현이 사용되지 않는 이상, 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소가 단수로 표현된 경우, 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함한다. 또한, 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수 있다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 마찬가지로, 예시적인 용어인 "위" 또는 "상"은 위와 아래의 방향을 모두 포함할 수 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이라는 표현이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시될 수도 있다.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술 용어 및 과학 용어는 다른 언급이 없는 한 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.
또한, 이하 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어를 해석함에 있어서는, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 반드시 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석할 것이 아니며, 본 명세서에서 기재하는 바에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석하여야 한다.
본 발명의 일 실시예는 광학 필름(100)을 제공한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(100)의 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(100)은 광투과성 기재(110); 및 프라이머층(120);을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(100)은 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)가 5.0 이하이고, 황색도 차이(ΔY.I)가 5.5 이하이다. 황색도 차이(ΔY.I)는 내광성 테스트 후의 황색도(Y1)와 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)의 차(Y1 - Y0)이고, 내광성 테스트는, UV 조건에서 실시한다. 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)는, 색차계 장비를 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 광학 필름(100)을 50mm Х 50mm로 잘라서 색차계, 예를 들어 KONICA MINOLTA社의 색차계 (모델명: CM-3600A) 장비를 이용하여 ASTM D1925에 따라 D65 광원, 시야각 2°, 투과모드로 황색도를 5회 측정하고, 5회 측정한 황색도의 평균 값을 계산하여 내광성 테스트 전 황색도(Y0)를 측정할 수 있다. 내광성 테스트 후의 황색도(Y1)는 내광성 테스트를 실시한 다음 상기 내광성 테스트 전의 황색도(Y0) 측정방법과 동일한 방법으로 측정할 수 있다.
광학 필름(100)의 황색도 차이(ΔY.I)는 구체적으로, 내광성 테스트 후의 광학 필름(100)의 황색도(Y0)를 측정하고, 내광성 평가 장비, 예를 들어 ATLAS社의 내광성 테스트 장비 (모델명: Ci3000)를 이용하여 0.8W/m2, @420nm (863.4kJ/m2, 30 oC/30RH% Chamber, 55 oC Black Panel x 300hr)의 조건으로 광학 필름(100)의 내광성 테스트를 실시한다. 내광성 테스트를 실시한 광학 필름(100)의 황색도(Y1)를 다시 측정한다. 이와 같이 측정한 내광성 테스트 후의 황색도(Y1)에서 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)을 뺀 값이 황색도 차이(ΔY.I)이다.
광학 필름(100)의 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)가 5.0 이하이고, 황색도 차이(ΔY.I)가 5.5 이하인 경우, 광학 필름(100)의 UV 내광성이 우수하여, 표시 장치의 커버 윈도우로 사용하기 적합하다. 광학 필름(100)의 광투과성 기재(110)가 포함하는 고분자 수지는 다량의 방향족 고리를 가지고 있기 때문에 자외선(UV) 파장의 빛에 노출되는 경우, 노란색을 띠게 된다. 따라서, 시간이 경과함에 따라 광학 필름(100)의 황색도도 증가한다. 반면, UV 내광성이 우수한 광학 필름(100)은 자외선(UV) 파장의 빛에 노출되더라도, 황색도의 증가량이 적다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(100)은 광투과성 기재(110) 상에 프라이머층(120)이 배치되어 UV 내광성이 향상되고, 황색도 차이(ΔY.I)가 5.5 이하가 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(100)은 하기 식 1을 만족할 수 있다.
[식 1]
(ΔY.I - ΔEab)/[(ΔT) x (ΔEab + |ΔT|)] ≥ 1
여기서, ΔEab는 내광성 테스트 전후의 색차이고, ΔT는 내광성 테스트 후의 전광선 투과율(T1)와 내광성 테스트 전의 전광선 투과율(T0)의 차(T1 - T0)이지만, 상기 ΔT이 0 이하인 경우에는 상기 ΔT를 0.1로 하여 식 1을 계산하고, 상기 절대값 ΔT(|ΔT|)은 상기 ΔT이 0 이하인 경우에도 0.1이 아닌 본래의 ΔT 값으로 식 1을 계산한다.
내광성 테스트 전후의 색차(ΔEab)는 광학 필름(100)의 내광성 테스트 전과 후의 L*, a*, b*의 차이를 이용하여 하기 식 2에 의해 산출된다.
[식 2]
ΔEab = [(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]½
식 2에서 ΔL*는 내광성 테스트 후의 L*과 내광성 테스트 전의 L*의 차이고, Δa*는 내광성 테스트 후의 a*과 내광성 테스트 전의 a*의 차이며, Δb*는 내광성 테스트 후의 b*과 내광성 테스트 전의 b*의 차이다.
광학 필름(100)의 L*, a*, b*는 색차계 장비를 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 광학 필름(100)을 50mm Х 50mm로 잘라서 색차계, 예를 들어 KONICA MINOLTA社의 색차계 (모델명: CM-3600A) 장비를 이용하여 D65 광원, 시야각 2°, 투과모드로 L*, a*, b*를 5회 측정하고, 5회 측정한 L*, a*, b*의 평균 값을 계산하여 광학 필름(100)의 L*, a*, b*로 한다.
내광성 테스트 전의 전광선 투과율(T0)은, 헤이즈미터 장비를 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 광학 필름(100)을 50mm Х 50mm로 잘라서 헤이즈미터, 예를 들어 MURAKAMI社의 헤이즈미터(모델명: HM-150) 장비를 이용하여 ASTM D1003에 따라 전광선 투과율을 5회 측정하고, 5회 측정한 전광선 투과율의 평균 값을 계산하여 내광성 테스트 전의 전광선 투과율(T0)을 측정할 수 있다. 내광성 테스트 후의 전광선 투과율(T1)은 내광성 테스트를 실시한 다음 상기 내광성 테스트 전의 전광선 투과율(T1) 측정방법과 동일한 방법으로 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(100)은 상기 식 1을 만족할 수 있다. 본 발명의 발명자는 광학 필름(100)의 실험 평가 결과, 광학 필름(100)의 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)가 5.0 이하일 때 광학 필름(100)의 황색도 차이(ΔY.I)와 색차(ΔEab)의 차이가 내광성 테스트 전후의 전광선 투과율 차이(ΔT) 대비 클수록 내광성이 우수한 경향을 나타내는 것을 확인하였다. 특히, 내광성 테스트 전후의 전광선 투과율 차이(ΔT)에 "색차(ΔEab)와 |ΔT|의 합"을 곱한 값보다 황색도 차이(ΔY.I)와 색차(ΔEab)의 차이가 클수록 더 큰 경향성을 나타내는 것을 확인하였다. 단, ΔT이 음수일 경우에는 수식 전체 값이 음수가 되어 경향성과 반하는 결과가 나타나기 때문에 ΔT이 음수일 경우에는 0.1로 계산하였다. 그에 따라, 광학 필름(100)이 상기 식 1을 만족하는 경우, 즉 광학 필름(100)의 황색도 차이(ΔY.I)에서 광학 필름(100)의 색차(ΔEab)를 뺀 값이, 색차(ΔEab)와 전광선 투과율 차의 절대값(|ΔT|)을 더한 값에 전광선 투과율의 차(ΔT)를 곱한 값보다 크거나 같으면, 초기 황색도 및 내광성 평가 전후 황색도, 초기 전광선 투과율 및 내광성 평가 전후 전광선 투과율, 그리고 내광성 평가 전후의 색차가 우수하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 필름(100)은 내광성 테스트 전의 전광선 투과율(T0)이 88.0 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 광투과성 기재(110)는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 고분자 수지는 굴곡 특성 및 내충격성 등이 우수하여, 플렉서블 표시장치의 커버 윈도우로 사용하기 적합하다.
고분자 수지는 필름에 고형분 분말 형태, 용액에 용해되어 있는 형태, 용액에 용해 후 고체화한 매트릭스 형태 등 다양한 모양 및 형태로 포함될 수 있고, 본 발명과 동일한 반복단위를 포함하는 수지이면 모양 및 형태를 불문하고 모두 본 발명의 고분자 수지와 동일한 것으로 볼 수 있다. 일반적으로 필름 내에서 고분자 수지는 고분자 수지 용액을 도포 후 건조하여 고체화한 매트릭스 형태로 존재할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 수지는 광투과성 수지면 어느 것이든 가능하다. 예를 들어, 시클로올레핀계 유도체, 셀룰로오스계 고분자, 에틸렌아세트산비닐계 공중합체, 폴리에스테르계 고분자, 폴리스티렌계 고분자, 폴리아마이드계 고분자, 폴리아마이드이미드계 고분자, 폴리에테르이미드계 고분자, 폴리아크릴계 고분자, 폴리이미드계 고분자, 폴리에테르술폰계 고분자, 폴리술폰계 고분자, 폴리에틸렌계 고분자, 폴리프로필렌계 고분자, 폴리메틸펜텐계 고분자, 폴리염화비닐계 고분자, 폴리염화비닐리덴계 고분자, 폴리비닐알콜계 고분자, 폴리비닐아세탈계 고분자, 폴리에테르케톤계 고분자, 폴리에테르에테르케톤계 고분자, 폴리메틸메타아크릴레이트계 고분자, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 고분자, 폴리부틸렌테레프탈레이트계 고분자, 폴리에틸렌나프탈레이트계 고분자, 폴리카보네이트계 고분자, 폴리우레탄계 고분자 및 에폭시계 고분자 중 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 수지는 폴리이미드계 고분자, 폴리아마이드계 고분자 및 폴리아마이드-이미드계 고분자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히 폴리이미드계 고분자, 폴리아마이드계 고분자 및 폴리아마이드-이미드계 고분자는 열적 특성, 경도, 내마모성, 굴곡성 등의 물리적 특성뿐만 아니라, 광투과율, 헤이즈와 같은 광학적 특성 역시 우수하여, 표시장치의 커버 윈도우로 사용되는 광학 필름(100)의 광투과성 기재(110)로 폴리이미드계 고분자, 폴리아마이드계 고분자 및 폴리아마이드-이미드계 고분자 중 적어도 하나를 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광투과성 기재(110)는 이미드 반복 단위 및 아마이드 반복 단위 중 적어도 하나 이상을 포함하는 고분자 수지를 포함할 수 있다. 광투과성 기재(110)는 폴리이미드계 기재, 폴리아마이드계 기재 및 폴리아마이드-이미드계 기재 중 어느 하나일 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 광투과성을 갖는 기재라면 본 발명의 일 실시예에 따른 광투과성 기재(110)가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 프라이머층(120)은, 경화성 수지; 자외선 흡수제; 및 안료;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 경화성 수지는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 실록산계 수지 중 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 경화성 수지는 광투과성 기재(110)의 종류, 광학 필름(100)의 물성에 따라 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 실록산계 수지 중 어느 하나를 선택하여 포함할 수 있다. 바람직하게 경화성 수지는 실록산계 수지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 실록산계 수지는 수산화기 존재 하에 유기물을 포함한 알콕시실란 간의 가수분해와 축합반응을 통해 제조될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예의 실록산계 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 알콕시실란 및 하기 화학식 2로 표시되는 알콕시실란을 포함한 모노머를 중합시켜 제조될 수 있다.
<화학식 1>
R1 nSi(OR2)4-n
상기 화학식 1에서 R1은 에폭시 또는 아크릴이 치환된 C1~C10의 선형, 분지형 또는 지환형 알킬기이고, R2는 C1~C8의 선형, 분지형 또는 지환형 알킬기이며, n은 1 내지 3의 정수이다.
<화학식 2>
Si(OR3)4
상기 화학식 2에서 R3는 C1~C4의 선형 또는 분지형 알킬기이다.
상기의 가수분해와 축합반응은 상온에서 진행될 수 있으나, 반응을 촉진하기 위해서 50 내지 120 oC에서 1시간에서 120시간 동안 메커니컬 스터러를 사용하여 100rpm으로 교반할 수 있고, 이에 한정되지 않는다. 상기 반응 시 본 발명에서 촉매로 수산화나트륨을 사용하였으나, 가수분해와 축합반응을 진행하기 위한 염산, 아세트산, 불화수소, 질산, 황산, 요오드산 등의 산 촉매, 암모니아, 수산화칼륨, 수산화바륨, 이미다졸 등의 염기 촉매 및 Amberite 등 이온교환수지가 사용될 수 있다. 또한 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되어 사용될 수 있다. 촉매의 양은 특별히 제한되지 않으나, 0.0001 내지 약 10 중량부를 첨가할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 상기 가수분해와 축합반응이 진행 시 부산물인 물 또는 알코올이 생성되는데 이를 제거함으로써 역반응을 줄여 정반응을 보다 빠르게 진행할 수 있으며 이를 통한 반응속도 조절이 가능하다. 또한 반응 종료 후 상기 부산물은 감압하며 열을 가함으로써 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실록산계 수지의 점도를 제어하여 가공성을 더욱 용이하게 함과 동시에 코팅막의 두께를 조절하기 위해 유기용매를 첨가할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 유기용매의 첨가량은, 특별히 제한되지 않는다. 사용 가능한 유기용매로는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 사이클로헥사논 등 케톤류, 또는 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 셀로솔브류, 또는 에틸에테르, 디옥산 등의 에테르류, 이소부틸알코올, 이소프로필알코올, 부탄올, 메탄올 등 알코올류, 또는 디클로로메탄, 클로로포름, 트리클로로에틸렌 등의 할로겐화 탄화수소류, 또는 노르말헥산, 벤젠, 톨루엔 등의 탄화수소류 등으로 이루어진 용매으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실록산계 수지는 중합반응으로부터 기인하는 산화반응을 억제하기 위해 산화방지제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 실록산계 수지 조성물은 레벨링제 또는 코팅조제를 추가 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중합은 광조사 또는 가열 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실록산계 수지 조성물을 이용하여 코팅, 캐스팅, 몰딩 등 성형 후 광중합, 열중합에 의해 고경도 코팅 경화물을 제조할 수 있다. 광중합의 경우 광조사 전 열처리를 통해 균일한 표면을 얻을 수 있으며, 이는 40 oC 이상 약 300 oC 이하의 온도에서 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 또한 조사 광량의 경우 50mJ/㎠ 이상 20000mJ/㎠ 이하의 조건에서 수행될 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실록산계 수지의 중합을 위해 개시제를 추가 포함할 수 있으며, 예를 들어 오니움염, 유기금속염 등 광중합개시제와 아민, 이미다졸 등 열중합개시제를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 개시제의 첨가량은 특별히 제한되지 않으나, 실록산계 수지 100중량부에 대해 약 0.5 내지 3.0 중량부를 첨가할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프라이머층(120)은 경화성 수지, 자외선 흡수제 및 안료를 포함할 수 있다. 프라이머층(120)은 경화성 수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 5.00 중량부의 자외선 흡수제를 포함할 수 있고, 경화성 수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 5.00 중량부의 안료를 포함할 수 있다.
프라이머층(120)은 경화성 수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 5.00 중량부의 자외선 흡수제를 포함할 수 있다. 자외선 흡수제가 경화성 수지 100중량부 대비 5.00 중량부 초과인 경우, 내광성 테스트 전 광학 필름(100)의 황색도(Y0)가 5.0을 초과할 수 있다. 내광성 테스트 전 광학 필름(100)의 황색도(Y0)가 5.0을 초과하면 표시 장치의 커버 윈도우로 사용하기에 부적합하다. 반면에, 자외선 흡수제가 경화성 수지 100중량부 대비 0.01 중량부 미만인 경우, 자외선을 충분히 흡수하지 못하기 때문에, 광학 필름(100)의 내광성 향상이 저조하여, 황색도 차이(ΔY.I)가 5.5를 초과하게 되고, 또한, 상기 식 1을 만족하지 못하게 된다.
프라이머층(120)은 경화성 수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 5.00 중량부의 안료를 포함할 수 있다. 안료가 경화성 수지 100중량부 대비 5.00 중량부 초과인 경우, 광학 필름(100)의 투과율이 감소하여, 광학 필름(100)의 시인성이 저하된다. 반면에, 안료가 경화성 수지 100중량부 대비 0.01 중량부 미만인 경우, 내광성 테스트 전 광학 필름(100)의 황색도(Y0)가 증가하여, 표시 장치의 커버 윈도우로 사용하기 부적합하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자외선 흡수제 및 안료는, 50 내지 100:1 중량비(자외선 흡수제:안료 = 50~100:1)로 포함할 수 있다.
상기 자외선 흡수제 및 안료의 중량비보다 안료가 많이 포함되는 경우, 광학 필름(100)의 투과율이 감소하여, 광학 필름(100)의 시인성이 저하된다. 반면에, 상기 자외선 흡수제 및 안료의 중량비보다 안료가 적게 포함되는 경우, 내광성 테스트 전 광학 필름(100)의 황색도(Y0)가 증가하여, 표시 장치의 커버 윈도우로 사용하기 부적합하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자외선 흡수제는, 하이드록시페닐 트리아진(hydroxyphenyl-triazine)계 화합물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 자외선 흡수제는 2-하이드록시페닐-s-트리아진(2-hydroxyphenyl-s-triazine) 또는 하이드록시페닐-s-트리아진(hydroxyphenyl-s-triazine)을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 하이드록시페닐 트리아진계 화합물 외에 다른 자외선 흡수제가 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 안료는, 구리-프탈로사이아닌(Cu-phthalocyanine)계 화합물을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 구리-프탈로사이아닌계 화합물 외에 다른 안료가 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프라이머층(120)은 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 프라이머층의 표면에너지를 상승시켜 추가적인 기능성 표면처리 시 밀착력을 향상시켜주는 역할을 하는 첨가제를 포함할 수 있다. 프라이머층(120)이 첨가제를 포함하는 경우 수접촉각이 90o 이하의 표면특성을 구현하여 밀착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 첨가제는 폴리에테르 실록산계 중합체(polyether siloxane copolymer)를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 폴리에테르 실록산계 중합체 외에 다른 첨가제가 사용될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프라이머층(120)은 경화성 수지 100 중량부에 대하여 0.1 내지 0.5 중량부의 첨가제를 포함할 수 있다. 경화성 수지 100중량부 대비 0.5 중량부 초과인 경우, 광학 필름(100)의 내후성이 취약해져 표시 장치의 커버 윈도우로 사용하기 부적합하다. 반면에, 첨가제가 경화성 수지 100중량부 대비 0.1 중량부 미만인 경우, 광학 필름(100)의 표면에너지 증가 효과가 미미하여, 상면에 추가적인 기능성 표면처리 시 밀착력이 약해질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프라이머층(120)은 개시제를 더 포함할 수 있으며, 예를 들어 오니움염, 유기금속염 등 광중합개시제와 아민, 이미다졸 등 열중합개시제를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 개시제는 특별히 제한되지 않으나, 경화성 수지 100중량부에 대해 약 0.5 내지 3.0 중량부로 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 필름(100)은 광투과성 및 플렉서블 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름은 벤딩(bending) 특성, 폴딩(folding) 특성 및 롤러블(rollable) 특성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(100)은 실록산계 기능성 코팅, 아크릴계 기능성 코팅, 또는 우레탄계 기능성 코팅 후에도 5B 이상의 밀착력 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프라이머층(120)은 0.1 내지 10 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 바람직하게, 프라이머층(120)은 1 내지 5 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
프라이머층(120)의 두께가 10 ㎛ 초과인 경우, 광학 필름(100)의 굴곡성이 저하될 수 있다. 프라이머층(120)의 두께가 0.1 ㎛ 미만인 경우, 광학 필름(100)의 내광성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 광학 필름(101)은 프라이머층(120) 상부에 하드코팅층(130)을 더 포함할 수 있다. 도 2는 하드코팅층(130)을 더 포함하는 광학 필름(101)의 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하드코팅층(130)을 더 포함하는 광학 필름(101)은 광투과성 기재(110), 프라이머층(120), 하드코팅층(130) 순으로 적층될 수 있다.
하드코팅층(130)은 광학 필름(101), 광학 필름(101)이 부착된 피착물을 외부의 환경으로부터 보호하는 층으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하드코팅층(130)은 실록산계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 에폭시계 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하드코팅층(130)은 1 내지 10㎛의 두께를 가질 수 있고, 바람직하게는, 1 내지 5㎛의 두께를 가질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(100)은 표시장치에 적용되어 표시패널의 표시면을 보호할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(100)은, 표시패널을 보호하기 충분한 정도의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 광학 필름(100)은 20 내지 120㎛의 두께를 가질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 필름(100)이 사용된 표시장치에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시장치(200)의 일부에 대한 단면도이고, 도 4는 도 3의 "P" 부분에 대한 확대 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시장치(200)는 표시패널(501) 및 표시패널(501) 상의 광학 필름(100)을 포함한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시패널(501)은 기판(510), 기판(510) 상의 박막 트랜지스터(TFT) 및 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된 유기 발광 소자(570)를 포함한다. 유기 발광 소자(570)는 제1 전극(571), 제1 전극(571) 상의 유기 발광층(572) 및 유기 발광층(572) 상의 제2 전극(573)을 포함한다. 도 3 및 도 4에 개시된 표시장치(200)은 유기발광 표시장치이다.
기판(510)은 유리 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 구체적으로, 기판(510)은 폴리이미드계 수지와 같은 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 도시되지 않았지만, 기판(510) 상에 버퍼층이 배치될 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 기판(510) 상에 배치된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 반도체층(520), 반도체층(520)과 절연되어 반도체층(520)의 적어도 일부와 중첩하는 게이트 전극(530), 반도체층(520)과 연결된 소스 전극(541) 및 소스 전극(541)과 이격되어 반도체층(520)과 연결된 드레인 전극(542)을 포함한다.
도 4를 참조하면, 게이트 전극(530)과 반도체층(520) 사이에 게이트 절연막(535)이 배치된다. 게이트 전극(530) 상에 층간 절연막(551)이 배치되고, 층간 절연막(551) 상에 소스 전극(541) 및 드레인 전극(542)이 배치될 수 있다.
평탄화막(552)은 박막 트랜지스터(TFT) 상에 배치되어 박막 트랜지스터(TFT)의 상부를 평탄화시킨다.
제1 전극(571)은 평탄화막(552) 상에 배치된다. 제1 전극(571)은 평탄화막(552)에 구비된 콘택홀을 통해 박막 트랜지스터(TFT)와 연결된다.
뱅크층(580)은 제1 전극(571)의 일부 및 평탄화막(552) 상에 배치되어 화소 영역 또는 발광 영역을 정의한다. 예를 들어, 뱅크층(580)이 복수의 화소들 사이의 경계 영역에 매트릭스 구조로 배치됨으로써, 뱅크층(580)에 의해 화소 영역이 정의될 수 있다.
유기 발광층(572)은 제1 전극(571) 상에 배치된다. 유기 발광층(572)은 뱅크층(580) 상에도 배치될 수 있다. 유기 발광층(572)은 하나의 발광층을 포함할 수도 있고, 상하로 적층된 2개 이상의 발광층을 포함할 수도 있다. 이러한 유기 발광층(572)에서 적색, 녹색 및 청색 중 어느 하나의 색을 갖는 광이 방출될 수 있으며, 백색(White) 광이 방출될 수도 있다.
제2 전극(573)은 유기 발광층(572) 상에 배치된다.
제1 전극(571), 유기 발광층(572) 및 제2 전극(573)이 적층되어 유기 발광 소자(570)가 이루어질 수 있다.
도시되지 않았지만, 유기 발광층(572)이 백색(White) 광을 발광하는 경우, 개별 화소는 유기 발광층(572)에서 방출되는 백색(White) 광을 파장 별로 필터링하기 위한 컬러 필터를 포함할 수 있다. 컬러 필터는 광의 이동경로 상에 형성된다.
제2 전극(573) 상에 박막 봉지층(590)이 배치될 수 있다. 박막 봉지층(590)은 적어도 하나의 유기막 및 적어도 하나의 무기막을 포함할 수 있으며, 적어도 하나의 유기막 및 적어도 하나의 무기막이 교호적으로 배치될 수 있다.
이상 설명된 적층 구조를 갖는 표시패널(501) 상에 광학 필름(100)이 배치된다.
이하, 예시적인 실시예 및 비교예를 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이하 설명되는 실시예 및 비교예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
< 제조예 1: 광투과성 기재 제조 >
교반기, 질소주입장치, 적하깔때기, 온도조절기 및 냉각기를 부착한 1L 반응기에 질소를 통과시키면서, DMAc(N,N-Dimethylacetamide) 776.655g을 채운 후, 반응기의 온도를 25oC로 맞춘 후, TFDB 54.439g(0.17mol)을 용해하여 이 용액을 25oC로 유지하였다. 여기에 BPDA 15.005g(0.051mol)을 첨가하고 3시간 동안 교반하여 BPDA를 완전히 용해시킨 후, 6FDA 22.657g(0.051mol)을 첨가하여 완전히 용해시켰다. 반응기 온도를 10oC로 내린 후 TPC 13.805g(0.068mol)을 첨가한 후 25oC에서 12시간 반응하여 고형분의 농도가 12중량%인 중합체 용액을 얻었다.
얻어진 중합체 용액에 피리딘 17.75g, 아세틱 안하이드라이드 22.92g을 투입하여 30분 교반 후, 다시 70oC에서 1시간 교반하여 상온으로 식히고, 얻어진 중합체 용액에 메탄올 20L를 첨가하여 고형분을 침전시키고, 침전된 고형분을 여과하고 분쇄한 후, 다시 메탄올 2L로 세정한 후, 100oC에서 진공으로 6시간 건조하여 분말 상태의 폴리이미드계 중합체 고형분을 얻었다. 여기서 제조된 폴리이미드계 중합체 고형분은 폴리아마이드-이미드 중합체 고형분이다.
1L 반응기에 550g의 DMAc 채운 후, 반응기의 온도를 10oC로 유지한 채 일정시간 교반하였다. 이후 제조된 폴리이미드계 중합체 고형분 분말의 75g을 투입한 후, 1시간 교반 후 25oC로 승온시켜서 액상의 폴리이미드계 수지 용액을 제조하였다.
얻어진 폴리이미드계 수지 용액을 유리 기판에 어플리케이터로 도포한 후 130oC의 열풍으로 30분 건조하여 필름을 제조한 후, 제조된 필름을 유리 기판에서 박리하여 프레임에 핀으로 고정하였다.
필름이 고정된 프레임을 진공오븐에 넣고 100oC부터 300oC까지 2시간 동안 천천히 가열한 후, 서서히 냉각해 프레임으로부터 분리하여 폴리이미드계 광투과성 기재를 수득하였다. 다시 폴리이미드계 광투과성 기재를 250oC에서 5분 동안 열처리하여 두께 50㎛의 폴리이미드계 광투과성 기재을 제조하였다.
< 제조예 2: 경화성 수지 제조 >
2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane (TCI社), TEOS (Tetraethyl orthosilicate, Sigma-Aldrich社), H2O를 747.66mL : 38.28mL : 93.88mL 비율로 혼합하여 1500mL 플라스크에 넣은 후, 수산화나트륨 0.1g을 촉매로 첨가하여 60 oC에서 10시간 동안 교반하였다. 이 후, 0.45um 테프론 필터를 사용해 여과하여 에폭시계 실록산 수지를 얻었다.
< 실시예 1 >
상기 제조예 2와 같이 제조된 에폭시계 실록산 수지에 MEK (Methyl Ethyl Ketone) : MIBK (Methyl Isobutyl Ketone)을 2 : 8 비율로 희석하여 600mL 첨가한 후, 광개시제로 IRGACURE 250 (BASF社)을 상기 제조된 에폭시계 실록산 수지 100 중량부 대비 3 중량부 첨가하고, 자외선 흡수제인 Tinuvin 477 (고형분 80wt%, BASF社)을 고형분 기준 상기 에폭시계 실록산 수지 100 중량부 대비 2.5 중량부, 자외선 흡수제 Tinuvin 479 (고형분 100wt%, Basf社 중)를 고형분 기준 상기 에폭시계 실록산 수지 100 중량부 대비 2.5 중량부, 안료인 Terasol P-Blue-10 (고형분 10wt%, AMTE社)을 고형분 기준 상기 에폭시계 실록산 수지 100 중량부 대비 0.05 중량부 첨가, 첨가제인 Glide 406 (고형분 50wt%, TEGO社)을 고형분 기준 상기 에폭시계 실록산 수지 100 중량부 대비 0.25 중량부 첨가하여 프라이머층 코팅 조성물을 얻었다.
상기 프라이머층 코팅 조성물을 상기 제조예 1과 같이 제조된 폴리이미드계 광투과성 기재 상면에 Bar를 이용하여 도포한 후 100 oC/10분 건조시켰다.
그 다음 315㎚ 파장의 자외선 램프로 1J/cm2 노광시켜 1㎛ 두께의 프라이머층을 갖는 광학 필름을 제조하였다.
< 실시예 2 내지 6 >
실시예 1과 동일한 방법으로, 자외선 흡수제, 안료, 첨가제의 종류 및 그 함량, 프라이머층의 두께 및 기재를 달리하여, 실시예 2 내지 6의 광학 필름을 제조하였다.
실시예 2 내지 6의 구체적 자외선 흡수제, 안료, 첨가제의 종류 및 그 함량, 프라이머층의 두께 및 기재는 하기 표 1과 같다.
< 비교예 1 내지 6 >
실시예 1과 동일한 방법으로, 자외선 흡수제, 안료, 첨가제의 종류 및 그 함량, 프라이머층의 두께 및 기재를 달리하여, 비교예 1 내지 6의 광학 필름을 제조하였다.
비교예 1 내지 6의 구체적 자외선 흡수제, 안료, 첨가제의 종류 및 그 함량, 프라이머층의 두께 및 기재는 하기 표 1과 같다.
구분 자외선 흡수제 및 함량
(중량부)		 안료 및 함량
(중량부)		 첨가제 및 함량
(중량부)		 프라이머층 두께 (㎛) 기재
실시예 1 Tinuvin 477
(2.5 중량부), Tinuvin 479
(2.5 중량부)		 Terasol P-Blue-10
(0.05 중량부)		 Glide 406
(0.25 중량부)		 1 제조예 1의 폴리이미드계 광투과성 기재
실시예 2 Tinuvin 477
(2.5 중량부), Tinuvin 479
(2.5 중량부)		 Terasol P-Blue-10
(0.05 중량부)		 Glide 406
(0.25 중량부)		 5 제조예 1의 폴리이미드계 광투과성 기재
실시예 3 Tinuvin 477
(5 중량부)		 Terasol P-Blue-10
(0.05 중량부)		 Glide 406
(0.25 중량부)		 1 제조예 1의 폴리이미드계 광투과성 기재
실시예 4 Tinuvin 479
(5 중량부)		 Terasol P-Blue-10
(0.05 중량부)		 Glide 406
(0.25 중량부)		 1 제조예 1의 폴리이미드계 광투과성 기재
실시예 5 Tinuvin 477
(1.25 중량부), Tinuvin 479 (1.25 중량부)		 Terasol P-Blue-10
(0.025 중량부)		 Glide 406
(0.25 중량부)		 1 제조예 1의 폴리이미드계 광투과성 기재
실시예 6 Tinuvin 477
(2.5 중량부), Tinuvin 479
(2.5 중량부)		 Terasol P-Blue-10
(0.05 중량부)		 Glide 406
(0.25 중량부)		 1 PET 기재 (H33L)
비교예 1 - - - 1 제조예 1의 폴리이미드계 광투과성 기재
비교예 2 - Terasol P-Blue-10
(0.05 중량부)		 Glide 406
(0.25 중량부)		 1 제조예 1의 폴리이미드계 광투과성 기재
비교예 3 Tinuvin 477
(2.5 중량부), Tinuvin 479
(2.5 중량부)		 - Glide 406
(0.25 중량부)		 1 제조예 1의 폴리이미드계 광투과성 기재
비교예 4 Tinuvin 477
(1.25 중량부), Tinuvin 479 (1.25 중량부)		 Terasol P-Blue-10
(0.05 중량부)		 Glide 406
(0.25 중량부)		 1 제조예 1의 폴리이미드계 광투과성 기재
비교예 5 Tinuvin 477
(2.5 중량부), Tinuvin 479
(2.5 중량부)		 Terasol P-Blue-10
(0.01 중량부)		 Glide 406
(0.25 중량부)		 1 제조예 1의 폴리이미드계 광투과성 기재
비교예 6 - - - 1 PET 기재 (H33L)
Tinuvin 477(BASF社): hydroxyphenyl-s-triazine
Tinuvin 479(BASF社): 2- hydroxyphenyl-s-triazine
Terasol P-Blue-10(AMTE社): Cu-phthalocyanine)계 화합물
Glide 406(TEGO社): solution of a polyether siloxane copolymer
H33L(코오롱인더스트리社, 제품명_ASTROLL, Type_H33L): 두께 50㎛의 PET 기재
<측정예>
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에서 제조된 광학 필름에 대하여 다음과 같은 측정을 실행하였다. 하기 측정예 중 황색도, 색차, 전광선 투과율은 내광성 테스트 전 측정하고, 내광성 테스트 후에 다시 한번 측정하였다.
내광성 테스트는 내광성 평가 장비 챔버(ATLAS社, Ci3000)에 넣고 UV 조건 0.8W/m2, @420nm, 챔버 조건 30 oC/30%에서 300시간 실시하였다.
1) 내광성 테스트 전의 황색도(Y0) 및 후의 황색도(Y1)
실시예 및 비교예에 따라 제조된 광학 필름을 50mm Х 50mm로 잘라서 KONICA MINOLTA社의 색차계 (모델명: CM-3600A) 장비를 이용하여 ASTM D1925에 따라 D65 광원, 시야각 2°, 투과모드로 황색도를 5회 측정하고, 5회 측정한 황색도의 평균 값을 계산하여 내광성 테스트 전과 후의 황색도(Y0, Y1)를 측정하였다.
2) 내광성 테스트 전과 후의 색차(ΔEab)
내광성 테스트 전후의 색차(ΔEab)는 실시예 및 비교예에 따라 제조된 광학 필름의 내광성 테스트 전과 후의 L*, a*, b*의 차이를 이용하여 하기 식 2에 의해 산출하였다.
[식 2]
ΔEab = [(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]½
식 2에서 ΔL*는 내광성 테스트 후의 L*과 내광성 테스트 전의 L*의 차이고, Δa*는 내광성 테스트 후의 a*과 내광성 테스트 전의 a*의 차이며, Δb*는 내광성 테스트 후의 b*과 내광성 테스트 전의 b*의 차이다.
광학 필름의 L*, a*, b*는 색차계 장비를 이용하여 측정하였다. 구체적으로, 광학 필름을 50mm Х 50mm로 잘라서 KONICA MINOLTA社의 색차계 (모델명: CM-3600A) 장비를 이용하여 D65 광원, 시야각 2°, 투과모드로 L*, a*, b*를 5회 측정하고, 5회 측정한 L*, a*, b*의 평균 값을 계산하여 광학 필름의 L*, a*, b*로 하였다.
3) 내광성 테스트 후의 전광선 투과율(T1)와 내광성 테스트 전의 전광선 투과율(T0)
실시예 및 비교예에 따라 제조된 광학 필름을 50mm Х 50mm로 잘라서 헤이즈미터, 예를 들어 MURAKAMI社의 헤이즈미터(모델명: HM-150) 장비를 이용하여 ASTM D1003에 따라 전광선 투과율을 5회 측정하고, 5회 측정한 전광선 투과율의 평균 값을 계산하여 내광성 테스트 전과 후의 전광선 투과율(T0, T1)을 측정하였다.
4) 식 1의 값
앞서 측정한 내광성 테스트 전의 황색도(Y0) 및 후의 황색도(Y1), 내광성 테스트 전과 후의 색차(ΔEab), 내광성 테스트 후의 전광선 투과율(T1)와 내광성 테스트 전의 전광선 투과율(T0)을 하기 식 1에 대입하여, 식 1의 값을 산출하였다.
[식 1]
(ΔY.I - ΔEab)/[(ΔT) x (ΔEab + |ΔT|)]
측정결과는 다음 표 2와 같다.
구분 Y0 Y1 ΔY.I ΔEab T0 T1 전광선 투과율의 차
(ΔT)		 식 1의 값
실시예 1 2.89 7.87 4.98 3.18 89.9 89.7 -0.2 5.3
실시예 2 4.09 6.05 1.96 1.22 89.5 89.5 0 6.1
실시예 3 2.93 7.90 4.97 3.16 90.0 89.9 -0.1 5.6
실시예 4 2.80 7.83 5.03 3.22 89.7 89.5 -0.2 5.3
실시예 5 2.62 7.93 5.31 3.45 90.4 90.1 -0.3 5.0
실시예 6 0.62 0.85 0.25 0.18 89.5 89.3 -0.2 1.9
비교예 1 3.03 8.62 5.59 3.70 88.5 89.4 0.9 0.6
비교예 2 2.20 7.85 5.65 3.72 90.1 90.8 0.7 0.6
비교예 3 5.51 10.42 4.98 3.19 90.8 90.8 0 5.6
비교예 4 2.45 7.77 5.32 3.47 89.8 90.6 0.8 0.5
비교예 5 5.18 10.18 5.00 3.20 90.3 90.3 0 5.6
비교예 6 0.45 0.91 0.46 0.28 89.7 87.7 -2.0 0.8
상기 표 2의 측정결과에 개시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 6의 광학 필름은 모두 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)가 5.0 이하이며, 황색도 차이(ΔY.I)가 5.5 이하였고, 또한, 식 1에 의해 산출된 값이 1 이상이었다.
그러나, 비교예 1 내지 6의 광학 필름은 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)가 5.0 이하이거나, 황색도 차이(ΔY.I)가 5.5를 초과하거나, 또는 식 1에 의해 산출된 값이 1 미만이었다.
전술한 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
[부호의 설명]
100, 101: 광학 필름
110: 광투과성 기재
120: 프라이머층
130: 하드코팅층
200: 표시장치
501: 표시패널

Claims (15)

  1. 광투과성 기재; 및
    프라이머층;을 포함하고,
    내광성 테스트 전의 황색도(Y0)가 5.0 이하이고,
    황색도 차이(ΔY.I)가 5.5 이하인,
    광학 필름:
    여기서, 상기 황색도 차이(ΔY.I)는 내광성 테스트 후의 황색도(Y1)와 상기 내광성 테스트 전의 황색도(Y0)의 차(Y1 - Y0)이고,
    상기 내광성 테스트는, UV 조건[0.8W/m2, @420nm (863.4kJ/m2, 30 oC/30RH% Chamber, 55 oC Black Panel x 300hr)]에서 실시한다.
  2. 제1항에 있어서,
    황색도 차이(ΔY.I), 내광성 테스트 전후의 색차(ΔEab) 및 전광선 투과율의 차(ΔT)가 하기 식 1을 만족하는,
    광학 필름:
    [식 1]
    (ΔY.I - ΔEab)/[(ΔT) x (ΔEab + |ΔT|)] ≥ 1
    여기서, 상기 ΔEab는 내광성 테스트 전후의 색차이고,
    상기 ΔT는 내광성 테스트 후의 전광선 투과율(T1)와 내광성 테스트 전의 전광선 투과율(T0)의 차(T1 - T0)이지만, 상기 ΔT이 0 이하인 경우에는 상기 ΔT를 0.1로 하여 식 1을 계산하고, 상기 |ΔT|은 상기 ΔT이 0 이하인 경우에도 0.1이 아닌 본래의 ΔT 값으로 식 1을 계산한다.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머층은,
    경화성 수지;
    자외선 흡수제; 및
    안료;를 포함하고,
    상기 경화성 수지는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 실록산계 수지 중 선택된 적어도 하나를 포함하는,
    광학 필름.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 경화성 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 알콕시실란 및 하기 화학식 2로 표시되는 알콕시실란을 포함하여 중합된 실록산계 수지를 포함하는,
    광학 필름.
    <화학식 1>
    R1 nSi(OR2)4-n
    상기 화학식 1에서 R1은 에폭시 또는 아크릴이 치환된 C1~C10의 선형, 분지형 또는 지환형 알킬기이고, R2는 C1~C8의 선형, 분지형 또는 지환형 알킬기이며, n은 1 내지 3의 정수이다.
    <화학식 2>
    Si(OR3)4
    상기 화학식 2에서 R3는 C1~C4의 선형 또는 분지형 알킬기이다.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제는, 상기 경화성 수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 5.00 중량부 포함하고,
    상기 안료는, 상기 경화성 수지 100중량부에 대하여 0.01 내지 5.00 중량부 포함하는,
    광학 필름.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제 및 상기 안료는, 50 내지 100:1 중량비(자외선 흡수제:안료 = 50~100:1)로 포함하는,
    광학 필름.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제는, 하이드록시페닐 트리아진계 화합물을 포함하는,
    광학 필름.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 안료는, 구리-프탈로사이아닌(Cu-phthalocyanine)계 화합물을 포함하는,
    광학 필름.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 프라이머층은 첨가제를 더 포함하는,
    광학 필름.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 첨가제는, 폴리에테르 실록산계 중합체(polyether siloxane copolymer)를 포함하는,
    광학 필름.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 내광성 테스트 전의 전광선 투과율(T0)이 88.0 이상인,
    광학 필름.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머층은 0.1 내지 10 ㎛의 두께를 가지는,
    광학 필름.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 프라이머층 상부에 하드코팅층을 더 포함하고,
    상기 광투과성 기재, 상기 프라이머층 및 상기 하드코팅층은, 기재된 순서로 적층되는,
    광학 필름.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 하드코팅층은, 실록산계 수지, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지 및 에폭시계 수지 중 적어도 하나를 포함하는,
    광학 필름.
  15. 표시패널; 및
    상기 표시패널 상에 배치된, 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 광학 필름;을 포함하는,
    표시장치.
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