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KR102568102B1 - 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치 - Google Patents

광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치 Download PDF

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KR102568102B1
KR102568102B1 KR1020200015951A KR20200015951A KR102568102B1 KR 102568102 B1 KR102568102 B1 KR 102568102B1 KR 1020200015951 A KR1020200015951 A KR 1020200015951A KR 20200015951 A KR20200015951 A KR 20200015951A KR 102568102 B1 KR102568102 B1 KR 102568102B1
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South Korea
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dye
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optical member
adhesive layer
light
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한인천
이승훈
김일진
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Abstract

점착층 및 상기 점착층의 상부면에 형성된 반사 방지 필름을 포함하고, 상기 점착층은 최대흡수파장이 480nm 내지 530nm인 제1염료, 최대흡수파장이 540nm 내지 630nm인 제2염료, 및 최대흡수파장이 640nm 내지 710nm인 제3염료를 포함하는 염료 혼합물, 및 최대흡수파장이 400nm 내지 470nm인 광 흡수제를 포함하고, 상기 광 흡수제는 상기 점착층 중 0.1중량% 내지 0.8중량%로 포함되는 것인, 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치가 제공된다.

Description

광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치{OPTICAL MEMBER AND OPTICAL DISPLAY APPARATUS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 광학 부재 및 이를 포함하는 광학표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 백라이트 유닛에서 나온 광이 액정 패널을 통해 출사됨으로써 작동된다. 그러나 액정표시장치는 액정의 특성상 리얼 블랙(real black)을 구현하기 쉽지 않으므로 명암비의 한계가 발생하게 되어 천연색을 재현하기 위한 새로운 디스플레이에 대한 개발이 지속 진행 중이다. 이에 대한 개선으로 양자점(QD, quantum dot) 입자를 백라이트 유닛에 적용하여 휘도 및 색재현성을 향상시키거나, 자발광 OLED 등을 적용하여 리얼 블랙을 구현하는 제품이 시판되고 있으며 또한 개선도 진행 중이다.
이러한 새로운 시도 중 최근 새로운 개발 방향으로서 백라이트 유닛 대신에 블루 파장의 광을 발광하는 블루 광원을 사용하고 액정 패널의 액정 대신에 양자점 입자를 사용함으로써 리얼 블랙 및 색재현성을 개선한 디스플레이의 개발이 진행 중이다. 그러나, 이러한 디스플레이는 외광에 의한 명실에서의 명암비가 저하되므로 반사율 개선이 필요한 상황이다.
블루 광원과 양자점 입자를 사용하는 디스플레이의 경우 블루 광원의 블루 파장이 양자점 입자를 여기시킴으로써 레드와 그린 파장의 광을 발생시킬 수 있다. 이때 양자점 입자를 포함하는 양자점 함유 층에는 TiO2 등과 같은 광 산란 입자를 같이 사용함으로써 백라이트 유닛에서 나온 블루 파장은 광 산란 입자에 의해 파장의 산란이 발생하여 발광 효율을 더욱 증가시키며 보다 선명한 레드와 그린 파장의 광이 발생하게 된다.
그러나 패널이 블랙 상태 즉 전원이 off 상태에서는 외부 광이 디스플레이에 입사하게 되면 TiO2 등의 광 산란 입자가 외부광을 오히려 산란시킴으로써 반사광을 발생하게 되어 블랙 시감을 저해하게 된다. 이러한 산란에 의한 블랙 시감을 개선하기 위해 선택적 파장 흡수 염료 적용이나 카본 블랙 등을 사용하여 외광에 의한 반사율을 개선할 수 있다. 카본 블랙의 경우 내광 신뢰성이 우수하고 가시광 전 파장 영역의 빛을 차단하여 반사율은 개선할 수 있으나 전체 투과율이 낮아지는 문제점이 있다. 선택적 파장 흡수 염료를 사용하는 경우 블루 광원으로부터 나오는 광을 흡수하는데 한계가 있었다.
본 발명의 배경기술은 일본공개특허 제2015-010192호 등에 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 광 산란 입자를 포함하는 피착체에 적층시 광학표시장치 화면의 블랙 시감을 개선하는 광학 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 색상 보정 효과를 높이고 반사율을 현저히 낮춤으로써 반사 색감을 개선한 광학 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 염료 상호 간의 작용에 의한 내광 신뢰성 저하를 해소할 수 있는 광학 부재를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 관점은 광학 부재이다.
1.광학 부재는 점착층 및 상기 점착층의 상부면에 형성된 반사 방지 필름을 포함하고, 상기 점착층은 최대흡수파장이 480nm 내지 530nm인 제1염료, 최대흡수파장이 540nm 내지 630nm인 제2염료, 및 최대흡수파장이 640nm 내지 710nm인 제3염료를 포함하는 염료 혼합물, 및 최대흡수파장이 400nm 내지 470nm인 광 흡수제를 포함하고, 상기 광 흡수제는 상기 점착층 중 0.1중량% 내지 0.8중량%로 포함된다.
2.1에서, 상기 반사 방지 필름은 반사율이 5% 이하일 수 있다.
3.1-2에서, 상기 광학 부재는 상기 반사 방지 필름보다 반사율이 낮을 수 있다.
4.1-3에서, 상기 광학 부재는 반사율이 0.5% 이하일 수 있다.
5.1-4에서, 상기 광 흡수제는 시아노계, 신나메이트계 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
6.1-5에서, 상기 점착층 중 상기 광 흡수제 : 상기 제1염료의 중량비는 1:0.1 내지 1: 2일 수 있다.
7.1-6에서, 상기 점착층 중 상기 광 흡수제 : 상기 제2염료의 중량비는 1:1 내지 1: 10일 수 있다.
8.1-7에서, 상기 점착층 중 상기 광 흡수제 : 상기 제3염료의 중량비는 1:2 내지 1: 12일 수 있다.
9.1-8에서, 상기 제1염료는 피로메틴계 염료, 상기 제2염료는 포르피린계 염료, 상기 제3염료는 프탈로시아닌계 염료일 수 있다.
본 발명의 다른 관점은 광학표시장치이다.
10.광학표시장치는 본 발명의 광학 부재; 및 상기 광학 부재의 하부면에 적층된 양자점 함유 층 또는 양자점 함유 패널을 포함한다.
11.10에서, 상기 광학 부재는 반사율이 0.5% 이하일 수 있다.
12.10-11에서, 상기 광학 부재 및 상기 양자점 함유 층 또는 양자점 함유 패널의 적층체는 반사율이 1.0% 이하일 수 있다.
본 발명은 광 산란 입자를 포함하는 피착체에 적층시 광학표시장치 화면의 블랙 시감을 개선하는 광학 부재를 제공하였다.
본 발명은 색상 보정 효과를 높이고 반사율을 현저히 낮춤으로써 반사 색감을 개선한 광학 부재를 제공하였다.
본 발명은 염료 상호 간의 작용에 의한 내광 신뢰성 저하를 해소할 수 있는 광학 부재를 제공하였다.
첨부한 실시예를 참고하여 본 발명을 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 명세서에서 "(메타)아크릴"은 아크릴 및/또는 메타아크릴을 의미한다.
본 명세서에서 수치 범위 기재시 "X 내지 Y"는 "X 이상 Y 이하"(X ≤ 그리고 ≤ Y)를 의미한다.
본 명세서에서 염료 또는 광 흡수제의 "최대흡수파장(λmax)"은 메틸에틸케톤 중 10ppm 농도의 용액에 대해 흡광도를 측정하였을 때 최대 흡광도가 나타나는 파장을 의미한다.
본 명세서에서 반사 방지 필름의 "반사율"은 반사 방지 필름 중 기재 필름 쪽에 굴절률 1.46 내지 1.50을 갖는 점착제가 형성된 Nitto 수지의 CL-885 블랙 아크릴 시트를 70℃에서 라미네이트하여 제조된 시편에 대하여 반사율 측정기를 사용해서 반사 모드로, 파장 380nm 내지 780nm의 영역에서 측정한 반사율의 평균 반사율을 의미한다. 반사율 측정기는 Perkin Elmer社의 UV/VIS spectrometer Lambda 1050이 사용될 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
본 명세서에서 광학 부재의 "반사율"은 산란 반사율(SCE, Specular Component Exclude)로서, SCE Mode 측정 방법으로 측정한 값을 의미한다.
본 명세서에서 광학 부재의 "내광 신뢰성"은 광학 부재에 대해 Xenon Test Chamber(Q-SUN)에서 [광원 램프: Xenon 램프, 조사 세기: 0.35W/cm2, 조사 온도: 63℃, 조사 시간: 500시간, 조사 방향: 반사 방지 필름 쪽에서 조사]의 조건으로 조사하기 전과 조사한 후의 광 투과율을 측정한 후 광투과율 변화량의 절대값을 평가한 것이다.
본 발명의 발명자는 광 산란 입자를 포함하는 피착체에 피착되는 광학 부재로서, 전원 off 상태에서는 외부 광 중 상기 광 산란 입자에 의해 산란되는 광을 흡수하여 화면의 블랙 시감을 개선하고, 전원 on 상태에서는 광 투과율을 높여 광학표시장치의 내부 광의 광 효율과 휘도를 높이면서도, 반사율을 현저하게 낮추고 색상 보정을 통하여 반사 색감을 개선할 수 있으며, 염료 상호 간의 작용에 의한 내광 신뢰성 저하를 해소할 수 있는 광학 부재를 개발하기 위해 노력하였다.
본 발명의 광학 부재는 점착층 및 상기 점착층의 상부면에 형성된 반사 방지 필름을 포함하고, 상기 점착층은 최대흡수파장이 480nm 내지 530nm인 제1염료, 최대흡수파장이 540nm 내지 630nm인 제2염료, 및 최대흡수파장이 640nm 내지 710nm인 제3염료를 포함하는 염료 혼합물, 및 최대흡수파장이 400nm 내지 470nm인 광 흡수제를 포함하고, 상기 광 흡수제는 상기 점착층 중 0.1중량% 내지 0.8중량%로 포함된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 부재를 설명한다.
광학 부재는 점착층 및 점착층의 상부면에 순차적으로 형성된 반사 방지 필름을 포함한다.
점착층은 반사 방지 필름의 하부면에 "직접적으로 형성"되어 있다. 상기 "직접적으로 형성"은 점착층과 반사 방지 필름 사이에 임의의 점착층, 접착층 또는 점접착층이 형성되지 않음을 의미한다. 그러나, 광학 부재에 추가적인 기능을 제공하기 위해, 반사 방지 필름과 점착층 사이에 임의의 다른 광학 소자가 더 적층될 수도 있다. 바람직하게는, 광학 부재는 점착층에 반사 방지 필름이 직접적으로 형성됨으로써 광학 부재의 박형화 효과를 달성할 수 있다.
반사 방지 필름은 반사율이 5% 이하, 예를 들면 0% 초과 3% 이하, 구체적으로 0% 초과 0.5% 이하, 더 구체적으로 0% 초과 0.3% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 본 발명의 점착층과 적층시 반사 색감 개선 효과 및 광 투과율 범위에 도달하는 효과가 있을 수 있다. 반사 방지 필름은 상술한 반사율을 가질 수 있는 통상의 반사 방지 필름을 채용할 수 있다.
광학 부재는 반사 방지 필름보다 반사율이 낮을 수 있다. 예를 들면, 반사 방지 필름과 광학 부재 간의 반사율의 차이는 1.0% 이하, 예를 들면 0% 초과 1.0% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 방지 효과가 있을 수 있다. 본 발명의 광학 부재는 점착층에 의해 반사 방지 필름 대비 반사율이 더 낮아질 수 있다.
점착층은 최대흡수파장이 480nm 내지 530nm인 제1염료, 최대흡수파장이 540nm 내지 630nm인 제2염료, 및 최대흡수파장이 640nm 내지 710nm인 제3염료를 포함하는 염료 혼합물, 및 최대흡수파장이 400nm 내지 470nm인 광 흡수제를 포함하고, 상기 광 흡수제는 점착층 중 0.1중량% 내지 0.8중량%로 포함된다.
점착층은 최대흡수파장이 서로 다른 제1염료, 제2염료 및 제3염료의 염료 혼합물을 포함함으로써 광 산란 입자를 포함하는 피착체에 광학 부재를 적층시켰을 때 외부 광으로 인한 광 산란을 모두 흡수함으로써 외부 광의 반사율을 더 낮추어 블랙 시감을 개선하고 그린 양자점과 레드 양자점 영역으로 들어오는 입사 광량을 줄이고 광 투과율을 조절함으로써 색재현율을 높일 수 있다.
점착층은 최대흡수파장이 400nm 내지 470nm인 광 흡수제를 0.1중량% 내지 0.8중량%로 포함함으로써 블루 광원으로부터 나오는 광을 효과적으로 흡수할 수 있고 b* 값의 상승으로 인한 색재현율 저하 및 광 흡수제의 마이그레이션이 없도록 할 수 있으며 내광 신뢰성의 저하도 막을 수 있다. 바람직하게는, 광 흡수제는 점착층 0.1중량% 내지 0.6중량%, 0.12중량% 내지 0.5중량%로 포함될 수 있다.
일 구체예에서, 광학 부재는 하기 식 1의 광투과율 변화량이 10% 이하, 구체적으로 0% 내지 5%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학 부재는 내광 신뢰성이 우수하여 표시장치의 신뢰성을 높일 수 있다:
[식 1]
광투과율의 변화량 = ｜T1 - T0｜
(상기 식 1에서, T0은 광학 부재의 초기 광 투과율(단위:%)
T1은 광학 부재에 대해 내광 신뢰성 평가 후 광 투과율(단위:%))
일 구체예에서, 광학 부재는 반사율이 0.5% 이하, 예를 들면 0% 초과 0.5% 이하가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광 산란 입자를 포함하는 피착체에 적층시 반사 색감을 개선하고 우수한 외관을 제공할 수 있다. 가장 바람직하게는 광학 부재는 반사율이 0% 초과 0.11% 이하가 될 수 있다.
일 구체예에서, 광학 부재는 파장 390nm 내지 470nm 영역에서 광 투과율의 최소값이 2% 내지 80%, 더 구체적으로 2% 내지 60%, 2% 내지 40%가 될 수 있다. 상기 범위에서 반사율을 낮추면서 반사 색감(Neutral Black)을 만족하며 b* 값 상승이 없는 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 광학 부재는 파장 480nm 내지 530nm 영역에서 광 투과율의 최소값이 2% 내지 80%, 더 구체적으로 2% 내지 60%, 2% 내지 40%가 될 수 있다. 상기 범위에서 반사율을 낮추면서 반사 색감(Neutral Black)을 만족하는 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 광학 부재는 파장 540nm 내지 630nm 영역에서 광 투과율의 최소값이 2% 내지 70%, 더 구체적으로 2% 내지 40%, 2% 내지 10%가 될 수 있다. 상기 범위에서 반사율을 낮추면서 반사 색감(Neutral Black)을 만족하는 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 광학 부재는 파장 640nm 내지 710nm 영역에서 광 투과율의 최소값이 2% 내지 80%, 더 구체적으로 2% 내지 60%가 될 수 있다. 상기 범위에서 반사율을 낮추면서 반사 색감(Neutral Black)을 만족하는 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 광학 부재는 파장 380nm 내지 780nm에서 전체 광 투과율이 40% 내지 80%가 될 수 있다.
반사 방지 필름
이하, 반사 방지 필름의 일 구체예를 설명한다.
반사 방지 필름은 기재 필름, 및 기재 필름의 상부면에 형성된 반사방지층을 포함할 수 있다.
기재 필름은 광학적으로 투명한 광학 필름을 포함할 수 있다. 예를 들면, 기재 필름은 파장 380nm 내지 780nm 에서 광 투과율이 95% 이상, 구체적으로 95% 내지 100%가 될 수 있다. 상기 광학 필름은 트리아세틸셀룰로스 등을 포함하는 셀룰로스계 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등을 포함하는 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 아크릴 필름, 시클로올레핀폴리머 필름 등을 포함할 수 있다. 바람직하게는 트리아세틸셀룰로스 필름을 채용할 수 있다.
기재 필름의 두께는 10㎛ 내지 500㎛, 예를 들면 50㎛ 내지 300㎛, 구체적으로 50㎛ 내지 150㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 방지층을 지지하는 효과가 있을 수 있다.
기재 필름은 무연신 필름일 수도 있으나 소정의 1축 또는 2축 연신을 통해 연신시켜 소정 범위의 위상차를 갖는 필름일 수도 있다. 예를 들면, 기재 필름은 파장 550nm에서 면내 위상차 Re가 0nm 내지 15,000nm가 될 수 있다. 상기 Re는 (nx - ny) x d(nx, ny는 파장 550nm에서의 기재 필름의 지상축 방향, 진상축 방향의 굴절률이고, d는 기재 필름의 두께)에 의해 계산될 수 있다.
반사방지층은 저굴절층만으로 이루어지거나 저굴절층을 포함할 수 있다.
저굴절층은 기재 필름 및/또는 하기 상술되는 고굴절층과의 굴절률 차이에 의해 반사 방지 필름의 반사율을 낮출 수 있다.
저굴절층은 경화형 바인더 수지, 불소 원자 함유 모노머 및 평균 입자 지름 5nm 내지 300nm의 미립자(예를 들면 중공 실리카)를 함유하고 있으며, 저굴절률층의 두께는 0.01㎛ 내지 0.15㎛가 될 수 있다. 저굴절률층의 굴절률은 1.20 내지 1.40이 될 수 있다.
저굴절층의 일면 즉 저굴절층의 상부면에는 기능성 코팅층이 더 형성됨으로써 반사 방지 필름 또는 광학 부재에 추가적인 기능을 제공할 수 있다. 기능성 코팅층은 내지문성층, 대전방지층, 하드코팅층, 안티 글레어층 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
반사방지층은 고굴절층을 더 포함할 수 있다.
고굴절층은 기재 필름과 저굴절층 사이에 형성되어 기재 필름과 저굴절층 사이의 굴절률을 가짐으로써 반사 방지 필름의 반사율을 낮출 수 있다. 고굴절층은 기재 필름 및 저굴절층과 각각 직접적으로 형성되어 있다.
고굴절층은 두께가 0.05㎛ 내지 20㎛로 굴절률이 1.45 내지 2이고 JIS-K7361에 규정되는 헤이즈 값이 기재 필름의 헤이즈 값과 다르지 않거나 또는 기재 필름의 헤이즈 값과의 차이가 10% 이하인 것이 투명성이 우수하고, 반사 방지성이 우수할 수 있다.
반사 방지 필름은 하드코팅층을 더 포함할 수도 있다.
하드코팅층은 반사 방지 필름의 경도를 높임으로써 반사 방지 필름을 광학표시장치의 최외곽에 사용하더라도 스크래치 등의 발생이 없도록 할 수 있다. 하드코팅층은 반드시 구비되어야 하는 것은 아니다. 고굴절층 또는 저굴절층에서 목표로 하는 경도를 확보할 수 있다면 하드코팅층은 생략할 수 있다.
하드코팅층은 기재 필름과 고굴절층 사이 또는 기재 필름과 저굴절층 사이에 형성될 수 있다.
하드코팅층은 평균 입자 지름이 1nm 내지 30nm에서 입도 분포 범위가 평균 입자 지름 ±5nm 이하의 범위에 있는 금속 산화물 초미립자가 경화한 바인더 중에 균일하게 혼합되어서 이루어지는 경화층이다. 하드코팅층은 두께가 1㎛ 내지 10㎛이며, 하드코팅층은 굴절률은 1.54 이상이 될 수 있다.
반사 방지 필름은 두께가 50㎛ 내지 500㎛, 예를 들면 50㎛ 내지 300㎛, 구체적으로 50㎛ 내지 150㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학 표시 장치에 사용될 수 있다.
바람직하게는 반사 방지 필름은 기재 필름, 및 기재 필름 상에 순차적으로 형성된 하드코팅층, 고굴절층 및 저굴절층을 포함할 수 있다. 이를 통해 하기에서 상술되는 바와 같이 광학 부재가 상부 편광판이 없는 광학표시장치에 적용되더라도 외부 충격에 의한 광학 부재의 파손을 방지할 수 있다.
점착층
점착층은 반사 방지 필름의 하부면에 형성되어 광학 부재를 패널 등에 점착시킬 수 있다.
점착층은 유리전이온도가 -70℃ 내지 0℃, 바람직하게는 -65℃ 내지 -30℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 방지 필름과 패널 각각에 대한 접착력이 우수할 수 있다.
점착층은 열경화성 점착층 또는 광경화성 점착층이 될 수 있다. 바람직하게는 점착층은 열경화성 점착층이 됨으로써 염료의 흡수 파장에 의한 자외선의 영향을 고려할 필요가 없어 점착층의 제조를 용이하게 할 수 있다. 상기 "열경화성 점착층"은 40℃ 내지 100℃의 소정의 열처리를 통해 경화되는 점착층뿐만 아니라 실온(예를 들면 20℃ 내지 30℃)에서의 장기간 건조를 통해 경화되는 점착층도 포함할 수 있다.
점착층은 염료, 점착 수지 및 열경화제를 포함하는 점착층용 조성물로 형성될 수 있다. 염료에 대해서는 하기에서 상술한다.
점착 수지는 상술한 점착층의 유리전이온도를 확보할 수 있다면 종류에 제한을 두지 않는다. 예를 들면, 점착 수지는 실리콘계, 우레탄계, (메트)아크릴계 등이 될 수 있으나 바람직하게는 (메트)아크릴계 점착 수지를 사용할 수 있다.
점착 수지는 유리전이온도가 -70℃ 내지 0℃, 바람직하게는 -65℃ 내지 -30℃가 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착층과 패널 간의 접착력이 우수할 수 있다.
점착 수지는 중량평균분자량이 50만 내지 200만, 바람직하게는 100만 내지 150만이 될 수 있다. 상기 범위에서, 점착층과 패널 간의 접착력이 우수할 수 있다.
점착 수지는 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체; 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체; 및 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 지환족를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 헤테로 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 중 1종 이상의 혼합물의 공중합체, 바람직하게는 랜덤 공중합체를 포함할 수 있다.
공중합체는 알킬기를 포함하는 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체; 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체; 및 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 헤테로 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 중 1종 이상의 혼합물의 공중합체, 바람직하게는 랜덤(random) 공중합체를 포함할 수 있다. 일 구체예에서, 공중합체는 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 수산기를 갖는 (메트)아크릴계를 갖는 (메트)아크릴계 단량체; 및 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체의 공중합체일 수 있다.
알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 비치환된 C1 내지 C10의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 구체적으로, 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, iso-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 헵틸(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, iso-옥틸(메트)아크릴레이트, 노닐(메트)아크릴레이트, 데실(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 단량체 혼합물 중 60중량% 내지 99.99중량%, 예를 들면 80중량% 내지 99.9중량%로 포함될 수 있다.
수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 하나 이상의 수산기를 갖는 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 하나 이상의 수산기를 갖는 C3 내지 C20의 시클로알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체, 하나 이상의 수산기를 갖는 C6 내지 C20의 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 하나 이상의 수산기를 갖는 C1 내지 C20의 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체가 바람직하고, 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 6-히드록시헥실(메트)아크릴레이트, 1-클로로-2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 포함될 수 있다. 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 단량체 혼합물 중 0.01중량% 내지 40중량%, 예를 들면 0.1중량% 내지 20중량%로 포함될 수 있다.
방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 탄소수 7 내지 20의 아릴알킬기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 구체적으로 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 페닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 방향족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 단량체 혼합물 중 0중량% 내지 50중량%, 바람직하게는 0중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다.
지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 탄소수 5 내지 20의 단일환 또는 복소환의 지환족기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르로서 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 메틸시클로헥실(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 단량체 혼합물 중 0중량% 내지 50중량%, 예를 들면 1중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다.
헤테로 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 질소, 산소 또는 황 중 하나 이상을 함유하는 C4 내지 C9의 헤테로지환족기를 갖는 (메트)아크릴산 에스테르를 포함할 수 있다. 구체적으로, 헤테로지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 (메트)아크릴로일모르폴린을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 헤테로 지환족기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체는 단량체 혼합물 중 0중량% 내지 50중량%, 예를 들면 0중량% 내지 10중량%로 포함될 수 있다.
일 구체예에서, 점착 수지는 알킬기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 60중량% 내지 99.99중량%, 예를 들면 80중량% 내지 99.5중량%, 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 0.01중량% 내지 40중량%, 예를 들면 0.5중량% 내지 20중량%를 포함하는 단량체 혼합물의 (메트)아크릴계 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 점착력 확보가 용이할 수 있다.
열경화제는 점착 수지를 가교시키는 것으로, 통상의 경화제를 포함할 수 있다. 열경화제는 이소시아네이트계, 에폭시계, 금속킬레이트계, 아민계, 아지리딘계 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 이소시아네이트계 경화제를 포함할 수 있다. 이소시아네이트계 열경화제는 헥사메틸렌디이소시아네이트(HDI), 2,4-톨루렌디이소시아네이트, 2,6-톨루렌디이소시아네이트 등을 포함하는 톨루렌디이소시아네이트(TDI), 4,4'-메틸렌디페닐디이소시아네이트(MDI), 1,3-크실렌디이소시아네이트, 1,4-크실렌 디이소시아네이트 등을 포함하는 크실렌디이소시아네이트(XDI), 수소화 톨루렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 1,3-비스이소시아네이토메틸시클로헥산, 테트라메틸크실렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌디이소시아네이트, 2,2,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸올프로판/톨루엔디이소시아네이트의 3량체 부가물을 포함하는 트리메틸올프로판 톨루엔디이소시아네이트 어덕트, 트리메틸올프로판의 크실렌 디이소시아네이트 어덕트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트, 메틸렌비스트리이소시아네이트 등을 포함할 수 있다.
열경화제는 점착 수지 100중량부에 대해 0.01중량부 내지 20중량부, 예를 들면 0.01중량부 내지 10중량부, 바람직하게는 0.1중량부 내지 4중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 조성물을 가교시켜 점착층을 형성하고, 과량 사용으로 인한 투명성 저하 등을 막을 수 있다.
상기 조성물은 실란커플링제, 산화방지제, 점착부여수지, 가소제, 대전방지제, 리워크제, 경화촉매 등의 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
실란커플링제는 피착체에 대한 점착력을 높일 수 있다. 실란커플링제는 당업자에게 알려진 통상의 실란커플링제를 포함할 수 있다. 예를 들면, 실란커플링제는 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시드옥시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡실란 등의 에폭시 구조를 갖는 규소 화합물; 비닐 트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, (메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란 등의 중합성 불포화기 함유 규소 화합물; 3-아미노프로필 트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 메틸 디메톡시실란 등의 아미노기 함유 규소 화합물; 및 3-클로로 프로필 트리메톡시실란 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다.
첨가제는 공중합체 100중량부에 대해 0.001중량부 내지 5중량부, 구체적으로 0.01중량부 내지 1중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 점착층의 물성에 영향을 주지 않으면서 첨가제 효과를 얻을 수 있다.
상기 조성물은 무용제형일 수 있다. 또는 상기 조성물은 용제를 더 포함할 수 있다. 상기 조성물이 용제를 포함하는 경우, 점착층을 박형의 두께로 만들 수 있고 도포성을 좋게 할 수 있다. 용제는 당업자에게 알려진 통상의 용제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 용제는 메틸에틸케톤, 에틸아세테이트, 톨루엔 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
점착층은 두께가 1㎛ 내지 50㎛, 예를 들면 10㎛ 내지 25㎛가 될 수 있다. 상기 범위에서, 광학 부재에 사용될 수 있다.
염료
점착층은 최대흡수파장이 480nm 내지 530nm인 제1염료, 최대흡수파장이 540nm 내지 630nm인 제2염료, 및 최대흡수파장이 640nm 내지 710nm인 제3염료의 혼합물을 포함한다. 이를 통해, 광학 부재는 외부광에 의한 반사율을 낮추면서 반사 시감을 개선할 수 있다.
3종의 염료 중 제1염료가 부재하는 경우 반사율이 높아지며 반사색감 (Neutral Black)이 틀어지는 문제점이 있을 수 있다.
3종의 염료 중 제2염료가 부재하는 경우 반사율에 가장 많은 영향을 주며 부재時 반사율이 상승폭이 제일 크며 이로 인해 반사 색감(Neutral Black)이 틀어지는 문제점이 있을 수 있다.
3종의 염료 중 제3염료가 부재하는 경우 반사율이 높아지며 반사 색감 (Neutral Black)이 틀어지는 문제점이 있을 수 있다.
제1염료는 점착층 중 0.0001중량% 내지 1중량%, 바람직하게는 0.001중량% 내지 0.5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율 및 반사색감을 만족하는 효과가 있을 수 있다.
제2염료는 점착층 중 0.0001중량% 내지 2중량%, 바람직하게는 0.001중량% 내지 1 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율 및 반사 색감을 만족하는 효과가 있을 수 있다.
제3염료는 점착층 중 0.0001중량% 내지 3중량%, 바람직하게는 0.001중량% 내지 1.5중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율 및 반사 색감을 만족하는 효과가 있을 수 있다.
이하, 3종의 염료 각각에 대해 설명한다.
제1염료는 최대흡수파장이 480nm 내지 530nm로서 시안(cyan) 파장의 광을 차단함으로써 반사 색감을 개선할 수 있다. 바람직하게는 제1염료는 최대흡수파장이 480nm 내지 520nm, 예를 들면 490nm 내지 510nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 색감을 개선하고 색재현율을 높일 수 있다.
제1염료는 피로 메틴(pyrromethene)계, 시안계, 로다민계, 보론디피로메틴계, 히드록시벤조트리아졸계, 벤조트리아졸계, 트리아진계 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1염료는 피로 메틴계, 시안계, 로다민계, 보론디피로메틴계 중 1종 이상, 구체적으로 피로 메틴계 염료를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 제1염료는 피로 메틴계 염료일 수 있다. 이 경우, 다른 파장 영역의 광 투과율에 영향을 주지 않으면서 색재현율을 높이며, 명암비를 높이면서 반사 색감을 개선하여 블랙 시감을 높일 수 있다.
일 구체예에서, 피로 메틴계 염료는 하기 화학식 1의 염료를 포함할 수 있다:
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서,
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알킬기, 탄소수 7 내지 탄소수 20의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알케닐기, 탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알케닐기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알키닐기, 수산기, 머캅토기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알콕시기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬티오기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴에테르기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴티오에테르기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 헤테로시클로알킬기, 할로겐, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 할로알킬기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 할로알케닐기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 할로알키닐기, 시아노기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알데히드기, 카르복실기, 아미노기, 니트로기 또는 탄소수 1 내지 탄소수 10의 실릴기이고,
M은 m가 원소를 나타낸다).
상기 화학식 1에서 R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8은 각각 탄소수 1 내지 탄소수 6의 알킬기, 수산기, 아미노기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴기, 할로겐, 니트로기, 티올기 중 하나 이상으로 치환될 수도 있다.
상기 화학식 1에서 M은 2가 내지 6가 원소로서, 붕소(B), 베릴륨(Be), 마그네슘(Mg), 크롬(Cr), 철(Fe), 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 백금(Pt) 중 1종 이상이 될 수 있다.
일 구체예에서, 제1염료는 하기 화학식 1-1로 표시될 수 있다:
[화학식 1-1]
(상기 화학식 1-1에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다).
상기 최대흡수파장 480nm 내지 530nm을 갖는 제1염료는 상기 화학식 1 또는 화학식 1-1의 치환기를 조절함으로써 구현될 수 있다.
제2염료는 최대흡수파장이 540nm 내지 630nm로서 네온(neon) 파장에서의 광을 차단함으로써 반사 색감을 개선하고 색재현율을 높일 수 있다. 바람직하게는 제2염료는 최대흡수파장이 580nm 내지 610nm가 될 수 있다.
제2염료는 포르피린계, 로다민계, 스쿠아린계, 시아닌계, 안트라퀴논계, 메틴계, 아조메틴계, 옥사딘계, 아조계, 스티릴계, 쿠마린계, 로다민계, 크산텐계, 피로 메틴계 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2염료는 포르피린계, 로다민계, 스쿠아린계, 시아닌계 중 1종 이상, 구체적으로 테트라아자포르피린계 염료를 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 제2염료는 포르피린계 염료일 수 있다. 이 경우, 다른 파장 영역의 광 투과율에 영향을 주지 않으면서 색재현율을 높이며, 명암비를 높이면서 반사 색감을 개선하여 블랙 시감을 높일 수 있다.
일 구체예에서, 포르피린계 염료는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다:
[화학식 2]
(상기 화학식 2에서,
M은 Zn, V, Ag, Cu, Co, Pd, In 또는 Ti이고,
L1, L2, L3, L4는 각각 독립적으로 2가의 연결기이고,
R1, R2, R3, R4는 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알킬기, 탄소수 7 내지 탄소수 20의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알케닐기, 탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알케닐기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알키닐기, 수산기, 머캅토기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알콕시기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬티오기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴에테르기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴티오에테르기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 헤테로시클로알킬기, 할로겐, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 할로알킬기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 할로알케닐기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 할로알키닐기, 시아노기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알데히드기, 카르복실기, 아미노기, 니트로기 또는 탄소수 1 내지 탄소수 10의 실릴기이다)
일 구체예에서, 테트라아자포르피린계 염료는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
(상기 화학식 3에서,
M은 Zn, V, Ag, Cu, Co, Pd, In 또는 Ti이고,
R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8은 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알킬기, 탄소수 7 내지 탄소수 20의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알케닐기, 탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알케닐기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알키닐기, 수산기, 머캅토기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알콕시기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬티오기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴에테르기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴티오에테르기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 헤테로시클로알킬기, 할로겐, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 할로알킬기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 할로알케닐기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 할로알키닐기, 시아노기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알데히드기, 카르복실기, 아미노기, 니트로기 또는 탄소수 1 내지 탄소수 10의 실릴기이다)
상기 최대흡수파장 540nm 내지 630nm을 갖는 제2염료는 상기 화학식 2 또는 화학식 3의 치환기를 조절함으로써 구현될 수 있다.
제3염료는 최대흡수파장이 640nm 내지 710nm으로서 마젠타(magenta) 파장의 광을 흡수함으로써 반사 색감을 개선하고 색재현율을 높일 수 있다. 바람직하게는 제3염료는 최대흡수파장이 640nm 내지 700nm가 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사 색감을 개선하고 색재현율을 높일 수 있다.
제3염료는 프탈로시아닌계, 스쿠아린계 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 제3염료는 프탈로시아닌계 염료일 수 있다. 이 경우, 다른 파장 영역의 광 투과율에 영향을 주지 않으면서 색재현율을 높이며, 명암비를 높이면서 반사 색감을 개선하여 블랙 시감을 높일 수 있다.
일 구체예에서, 프탈로시아닌계 염료는 하기 화학식 4로 표시될 수 있다:
[화학식 4]
(상기 화학식 4에서,
R1, R2, R3, R4은 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알킬기, 탄소수 7 내지 탄소수 20의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알케닐기, 탄소수 3 내지 탄소수 10의 시클로알케닐기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알키닐기, 수산기, 머캅토기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알콕시기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬티오기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴에테르기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴티오에테르기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 헤테로시클로알킬기, 할로겐, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 할로알킬기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 할로알케닐기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 할로알키닐기, 시아노기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 알데히드기, 카르복실기, 아미노기, 니트로기 또는 탄소수 1 내지 탄소수 10의 실릴기이고,
M은 Pd, Cu, Ru, Pt, Ni, Co, Rh, Zn, VO, TiO, Si(Y)2, Sn(Y)2 또는 Ge(Y)2 (상기 Y는 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알콕시기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴옥시기, 수산기, 탄소수 2 내지 탄소수 10의 아크릴옥시기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴기, 탄소수 1 내지 탄소수 10의 알킬티오기, 탄소수 6 내지 탄소수 20의 아릴티오기이다)이고,
a,b,c,d는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이다.)
상기 최대흡수파장 640nm 내지 710nm을 갖는 제3염료는 상기 화학식 4의 치환기를 조절함으로써 구현될 수 있다.
일 구체예에서, 점착층은 상기 점착 수지 100중량부에 대하여 제1염료 0.01중량부 내지 1중량부, 바람직하게는 0.01중량부 내지 0.5중량부, 제2염료 0.01중량부 내지 3중량부, 바람직하게는 0.01중량부 내지 2중량부, 제3염료 0.01중량부 내지 5중량부, 바람직하게는 0.01중량부 내지 3중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에서, 반사 색감 개선 효과가 개선될 수 있다.
광 흡수제
광 흡수제는 최대흡수파장이 400nm 내지 470nm이다. 본 발명에서는 상술 3종의 염료에 상기 최대흡수파장을 갖는 광 흡수제를 포함시킴으로써 과량을 사용하지 않더라도 블루 광원으로부터 나오는 광을 효과적으로 흡수하며 b* 값 상승으로 인한 색재현율 저하와 광 흡수제의 마이그레이션이 없도록 하였다. 바람직하게는 광 흡수제는 최대흡수파장이 410nm 내지 430nm가 될 수 있다.
최대흡수파장이 380nm 이상 400nm 미만인 광 흡수제는 과량 사용하더라도 블루 광원 흡수 효과가 없고 이와 같이 과량 사용할 경우에는 광학 부재의 b* 값이 상승하거나 전체 투과율이 증가하여 사용할 수 없다.
최대흡수파장이 470nm 초과인 광 흡수제는 광 흡수제의 분자량이 상승하여 점착층 제조시 사용되는 용매 예를 들면 메틸에틸케톤 등의 용매에 용해가 되지 않아 사용할 수 없는 문제점이 있을 수 있다.
광 흡수제는 점착층 중 0.1중량% 내지 0.8중량%로 포함된다. 상기 범위에서, 광학 부재의 b* 값이 상승되지 않아 색재현율이 저하되지 않고 블루 광원 흡수로 인한 효과를 얻을 수 있으며 광학 부재의 전체 투과율이 저하되지 않을 수 있으며, 내광 신뢰성 저하를 개선할 수 있다. 바람직하게는, 광 흡수제는 점착층 중 0.1중량% 내지 0.6중량%, 더 바람직하게는 0.12중량% 내지 0.5중량%로 포함될 수 있다.
광 흡수제는 상술 3종의 염료와 다르게 염료가 아니며 상술 최대흡수파장을 흡수하는 광 흡수제이다. 광 흡수제는 시아노계 또는 신나메이트계 광 흡수제를 포함할 수 있다.
광 흡수제 및 상술 염료 3종은 박형의 점착층에 포함되므로 각각의 중량비가 한정되어야만 반사율을 현저히 낮춤으로써 반사 색감(Neutral Black 구현)을 개선하며 전체 투과율이 높은 광학 부재를 제공하는 효과를 얻을 수 있다.
광 흡수제 : 제1염료의 중량비는 1:0.1 내지 1:2, 바람직하게는 1:0.1 내지 1:1.5가 될 수 있다. 광 흡수제 : 제2염료의 중량비는 1:1 내지 1:10, 바람직하게는 1:1 내지 1:7이 될 수 있다. 광 흡수제 : 제3염료의 중량비는 1:2 내지 1: 12, 바람직하게는 1:2 내지 1:10이 될 수 있다. 상기 범위에서, 반사율을 효과적으로 낮추면서 전체 투과율이 높은 효과가 있을 수 있다.
이하, 본 발명 일 실시예의 광학 표시 장치를 설명한다. 광학 표시 장치는 본 발명의 광학 부재를 포함한다.
일 구체예에서, 광학 표시 장치는 양자점 층 및 광 산란 입자를 포함하는 층을 구비하고, 상기 층의 일면에 본 발명의 광학 부재를 구비할 수 있다.
다른 구체예에서, 광학 표시 장치는 양자점 및 광 산란 입자를 포함하는 패널을 구비하고, 상기 패널의 일면에 본 발명의 광학 부재를 구비할 수 있다.
광학 부재 및 상기 양자점 함유 층 또는 양자점 함유 패널의 적층체는 반사율이 1.0% 이하, 예를 들면 0.5% 내지 0.7%가 될 수 있다. 상기 범위에서, 명실에서 반사율이 현저히 낮아지면서 탁월한 반사 색감(Neutral black) 개선 효과가 있을 수 있다.
일 구체예에서, 광학 표시 장치는 상기 양자점 층으로서 비패턴화된 양자점 층 또는 패턴화된 양자점 층을 구비할 수 있다.
양자점은 나노 크기의 반도체 입자가 중심을 이루는 입자이다. 양자점의 형광은 전도대(conduction band)에서 가 전자대(valence band)로 들뜬 상태의 전자가 내려오면서 발생하는 빛이다. 양자점은 II-VI족, III-V족, IV-VI족, IV족 반도체 및 이들의 혼합물 등 임의의 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들면, 반도체는 Si, Ge, Sn, Se, Te, B, C, P, BN, BP, BAs, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaN, GaP, GaAs, GaSb, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdxSeySz, CdTe, HgS, HgSe, HgTe, BeS, BeSe, BeTe, MgS, MgSe, GeS, GeSe, GeTe, SnS, SnSe, SnTe, PbO, PbS, PbSe, PbTe, CuF, CuCl, CuInS2, Cu2SnS3, CuBr, CuI, Si3N4, Ge3N4, Al2O3, (Al, Ga, In)2 (S, Se, Te)3, CIGS, CGS, (ZnS)y(CuxSn1-xS2)1-y 중 어느 하나이거나, 이들 반도체를 적어도 2개 이상 혼합한 혼합 반도체를 포함한다. 양자점은 코어-쉘 구조 또는 얼로이 구조를 가질 수 있다. 코어-쉘 구조 또는 얼로이 구조를 갖는 양자점의 비제한적인 예로 CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe/ZnS, CdSe/CdSx(Zn1-yCdy)S/ZnS, CdSe/CdS/ZnCdS/ZnS, InP/ZnS, InP/Ga/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, PbSe/PbS, CdSe/CdS, CdSe/CdS/ZnS, CdTe/CdS, CdTe/ZnS, CuInS2/ZnS, Cu2SnS3/ZnS 등이 있을 수 있다.
비패턴화된 양자점 층은 양자점이 소정의 수지에 함침된 층 또는 필름일 수 있다. 상기 수지로는 폴리스티렌, 발포성 폴리스티렌(expandable polystyrene), 폴리비닐클로라이드, 스티렌 아크릴로니트릴 공중합체, 폴리우레탄, 폴리아크릴아미드, 폴리아미드, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐아세테이트, 아크릴, 에폭시, 실리콘, 불포화 폴리에스테르 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
패턴화된 양자점 층은 소정의 패턴이 형성된 양자점 층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 패턴화된 양자점 층은 소정의 기재 위에 양자점 층을 형성하고 상기 양자점 층 위에 감광성 포토레지스트층을 형성한 후 마스킹, UV 광 조사, 현상, 에칭 등에 형성될 수 있다.
상기 층 또는 패널은 내부 광 특히 blue 광을 산란시켜 red, green 광을 발생시킬 수 있다. 산란 입자를 포함하는 층은 광 산란 입자로서 TiO2 등을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.
광학 표시 장치는 양자점 층 또는 산란 입자를 함유하는 층 또는 패널의 일면 또는 양면에 배치된 기판을 포함하고, 상기 기판의 광 출사면에 본 발명의 광학 부재가 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 기판의 광 출사면에 본 발명의 점착층 및 반사 방지 필름이 순차적으로 적층될 수 있다.
일 구체예에서, 양자점 층 또는 산란 입자를 함유하는 층 또는 패널은 액정을 포함하지 않을 수 있다.
일 구체예에서, 광학 표시 장치는 상기 층 또는 상기 패널의 일면 또는 양면에 편광자 또는 편광판을 구비하지 않을 수 있다.
다른 구체예에서, 광학 표시 장치는 양자점 층, 기판 이외에, 편광자, 보호필름, 기능성 코팅층 중 1종 이상을 더 구비할 수 있다. 편광자, 보호필름, 기능성 코팅층 각각은 1개 이상 적층될 수 있다.
편광자는 입사되는 광을 일 방향으로 편광시켜 출사시킨다. 편광자는 당업자에게 알려진 통상의 편광자를 포함할 수 있다. 예를 들면, 편광자는 폴리비닐알코올을 요오드 등의 이색성 염료로 염색시킨 편광자, 폴리비닐알코올을 탈수 반응시켜 제조된 폴리엔계 편광자 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 편광자의 일면 또는 양면에는 하기 상술되는 보호필름이 더 적층될 수도 있다.
보호필름은 양자점 층, 편광자 등의 일면 또는 양면에 형성되어 이들을 보호할 수 있다. 보호필름은 상기 상술한 기재 필름과 실질적으로 동일하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
제조예: 점착층용 조성물 중 점착 수지의 제조
질소 가스가 환류되고 온도 조절이 용이하도록 냉각 장치가 설치된 1L의 반응기에 n-부틸아크릴레이트 99중량부, 2-히드록시에틸아크릴레이트 1중량부를 포함하는 단량체 혼합물 100중량부, 에틸아세테이트 150중량부를 투입하고 교반하면서 질소 가스를 1시간 동안 투입하여 반응기내 산소를 질소로 치환시킨 후 반응기 온도를 70℃로 유지하였다. 개시제로 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 0.06중량부를 투입하고 8시간 동안 반응시켜 (메트)아크릴계 공중합체 함유 용액을 제조하였다. 상기 (메트)아크릴계 공중합체는 중량 평균 분자량은 110만이었다. 에틸아세테이트를 첨가하여 19.4중량%의 (메트)아크릴계 공중합체 용액을 제조하였다.
하기 실시예와 비교예에서 사용된 염료의 구체적인 사양은 다음과 같다.
(A1): 최대흡수파장(λmax) 507nm의 피로메틴계 염료(SK 케미칼, PM4)
(A2): λmax 593nm의 테트라아자포르피린계 염료(경인양행, KIS001)
(A3): λmax 675nm의 프탈로시아닌계 염료(욱성화학, IN-88)
(A4): λmax 438nm의 메로시아닌계 염료(Yamada Chemical Co., FDB-003)
(B1): λmax 424nm인 광흡수제(시아노계, Anchem Technology co., ANSORB-475)
(B2): λmax 384nm인 광흡수제(트리아진계, Anchem Technology co., ANSORB-460)
실시예 1
제조예에서 제조한 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 고형분 기준으로 XDI계 이소시아네이트계 가교제(TD-75, 고형분 75%, 소켄社) 0.193 중량부, 실란 커플링제 3-Glycidoxypropyl trimethoxysilane(KBM-403, ShinEtsu社) 0.154 중량부를 각각 혼합하고 하기 표 1의 선택적 파장 흡수 염료와 광흡수제를 하기 표 1의 함량(단위: 중량부)에 따라 첨가하고 메틸에틸케톤 25중량부를 투입하여 점착층용 조성물을 제조하였다. 제조한 점착층용 조성물을 PET 이형필름(실리콘 이형제가 도포됨)에 도포하여 90℃ 오븐에서 4분 동안 건조시켜 두께 20㎛의 점착 시트를 제조하였다.
상기 점착 시트에서 PET 이형 필름을 박리하여 점착층을 얻었다. 반사 방지 필름(기재 필름인 PET 필름의 상부면에 하드코팅층, 고굴절률층, 저굴절률층이 순차적으로 적층된 반사 방지 필름, 반사율: 0.2%, DNP社) 중 기재 필름의 하부면에 상기 점착층을 합지하여 광학 부재를 제조하였다.
실시예 2 내지 실시예 4
실시예 1에서 점착층용 조성물 중 각 성분의 함량을 하기 표 1과 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 광학 부재를 제조하였다.
비교예 1 내지 비교예 5
실시예 1에서 점착층용 조성물 중 각 성분의 함량을 하기 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 광학 부재를 제조하였다.
비교예 6
제조예에서 제조한 (메트)아크릴계 공중합체 100중량부에 대해 고형분 기준으로 XDI계 이소시아네이트계 가교제(TD-75, 고형분 75%, 소켄社) 0.193 중량부, 실란 커플링제 3-Glycidoxypropyl trimethoxysilane(KBM-403, ShinEtsu社) 0.154 중량부를 각각 혼합하고 하기 표 1의 선택적 파장 흡수 염료와 UV 흡수제를 하기 표 2의 함량(단위: 중량부)에 따라 첨가하고 메틸에틸케톤 25중량부를 투입하여 점착층용 조성물을 제조하였다. 제조한 점착층용 조성물을 PET 이형필름(실리콘 이형제가 도포됨)에 도포하여 90℃ 오븐에서 4분 동안 건조시켜 두께 20㎛의 점착 시트를 제조하였다. 제조된 점착 시트에는 반사 방지 필름이 합지되지 않는다.
비교예 7과 비교예 8
실시예 1에서 점착층용 조성물 중 각 성분의 함량을 하기 표 2와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 실시하여 광학부재를 제조하였다.
실시예, 비교예에서 광학 부재에 대해 하기 표 1, 하기 표 2의 물성을 평가하였다.
(1)광 투과율(단위: %): 실시예와 비교예에서 제조한 광학 부재에 대해 광투과율 측정 장치(V-650, UV-Spectrophotometer, JASCO社)를 사용해서 파장 380nm부터 800nm까지를 scan하여 광 투과율을 측정하였다.
파장 390nm 내지 470nm 영역에서 광 투과율 중 최소값, 파장 480nm 내지 530nm 영역에서 광 투과율 중 최소값, 파장 540nm 내지 630nm 영역에서 광 투과율 중 최소값, 및 파장 640nm 내지 710nm 영역에서 광 투과율의 최소값을 측정하였다.
광학 부재의 전체 투과율(@파장 380nm 내지 780nm)은 파장 380nm 내지 780nm에서 헤이즈 미터기 NDH-2000을 사용해서 측정하였다.
(2)반사율(단위: %): 실시예와 비교예에서 제조한 광학 부재를 광학 부재의 점착층을 매개로 블랙시트지(현대시트社) 위에 놓고 50℃의 라미네이터를 이용하여 합지하여 시편을 제조하였다. 제조한 시편에 대해 UV/VIS spectrometer Lambda 1050(Perkin Elmer社)를 이용해서 반사모드, SCE 모드로 파장 380nm 내지 780nm에서 반사율을 측정하였으며 평균한 값을 반사율로 기록하였다.
(3)반사 색감으로 a*와 b*: 유리판에 Red / Green 컬러레지스트 Coating Glass을 두께 3㎛로 코팅하였다. 얻은 코팅층 위에 양자점 입자를 두께 10㎛로 코팅하여 양자점 층을 형성하였다. 상기 실시예 또는 비교예의 광학 부재를 광학 부재의 점착층을 매개로 상기 양자점 입자 코팅층에 점착시켜 광학표시장치용 모듈을 제조하였다. 제조한 광학표시장치용 모듈에 대해 분광 측색계(CM-2600D, 코니카 미놀타社)를 이용해서 파장 380nm 내지 780nm에서의 a*, b*를 측정하였다. 반사 색감 a*는 0.3 내지 0.8, 반사 색감 b*는 -4 내지 -0.6일 때 반사 색감 개선 효과가 있다.
(4)광 흡수제의 마이그레이션: 제조된 광학 부재를 23℃, 55% 상대습도에서 한달 동안 방치 후 광 흡수제의 마이그레이션 유무를 육안으로 확인하였다.
(5)내광 신뢰성: 실시예와 비교예에서 제조한 광학 부재에 대해 Xenon Test Chamber(Q-SUN)에서 [광원 램프: Xenon 램프, 조사 세기: 0.35W/cm2, 조사 온도: 63℃, 조사 시간: 500시간, 조사 방향: 반사 방지 필름 쪽에서 조사]의 조건으로 조사하기 전과 조사한 후의 파장 550nm에서 광 투과율을 측정한 후 광투과율 변화량으로 평가하였다. 광 투과율 변화량은 조사전 광투과율 변화량과 조사후 광투과율 변화량의 차이의 절대값이다.
○: 광투과율 변화량이 5% 이하
△: 광투과율 변화량이 5% 초과 10% 이하
ⅹ: 광투과율 변화량이 10% 초과
실시예
1 2 3 4
반사 방지 필름 ○ ○ ○ ○
염료 (A1) 0.155 0.155 0.155 0.155
(A2) 0.825 0.825 0.825 0.825
(A3) 1.186 1.186 1.186 1.186
(A4) - - - -
광 흡수제 (B1) 0.129 0.193 0.257 0.515
(B2) - - - -
광 투과율 최소값
(＠390~470nm)		 35 20 12 2.5
광 투과율 최소값
(＠480~530nm)		 30 30 30 30
광 투과율 최소값
(＠540~630nm)		 5 5 5 5
광 투과율 최소값
(＠640~710nm)		 50 50 50 50
전체 투과율
(＠380~780nm)		 54 51 49 48
반사율 0.11 0.1 0.11 0.10
반사 색감 a* 0.75 0.72 0.65 0.54
b* -3.52 -3.38 -2.1 -0.9
광 흡수제의 마이그레이션 없음 없음 없음 없음
내광 신뢰성 ○ ○ ○ ○
비교예
1 2 3 4 5 6 7 8
반사 방지 필름 ○ ○ ○ ○ ○ ⅹ ○ ○
염료 (A1) 0.155 0.155 0.155 0.155 - 0.155 0.155 0.155
(A2) 0.825 0.825 0.825 0.825 - 0.825 0.825 0.825
(A3) 1.186 1.186 1.186 1.186 - 1.186 1.186 1.186
(A4) - - - - - - 0.129 -
광 흡수제 (B1) - 2.577 - - 0.193 0.193 - -
(B2) - - 2.577 10.309 - - - 0.515
광 투과율 최소값
(＠390~470nm)		 94 0 0 0 35 16 28 0
광 투과율 최소값
(＠480~530nm)		 30 30 30 30 94 25 30 30
광 투과율 최소값
(＠540~630nm)		 5 5 5 5 95 3 5 5
광 투과율 최소값
(＠640~710nm)		 50 50 50 50 96 44 50 50
전체 투과율
(＠380~780nm)		 65 40 74 80 85 76 49 58
반사율 0.18 0.09 0.13 0.16 0.23 1.4 0.1 0.11
반사 색감 a* 1.2 0.7 0.4 0.28 -1.4 0.8 0.77 0.5
b* -4.2 1.5 -0.5 2.3 1.8 -3.5 -1.5 -0.2
광 흡수제의 마이그레이션 -* 없음 없음 있음 없음 없음 -* 없음
내광 신뢰성 × ○ △ △ ○ × × △
*[표 2]에서 비교예 1, 비교예 7은 광 흡수제를 포함하지 않으므로 마이그레이션 유무를 평가하지 않았음.
상기 표 1에서와 같이, 본 발명의 광학 부재는 색상 보정 효과를 높이고 반사율을 낮춤으로써 반사 색감을 개선하고, 블랙 시감을 개선할 수 있으며, 광 흡수제의 마이그레이션이 없었고, 광학 부재의 내광 신뢰성도 우수하였다.
반면에, 상기 표 2에서와 같이, 본 발명의 점착층 조성을 만족하지 못하는 비교예 1 내지 비교예 5, 비교예 7 내지 비교예 8은 본 발명의 모든 효과를 얻을 수 없었다. 또한, 반사 방지 필름을 구비하지 않는 비교예 6 역시 본 발명의 효과를 얻을 수 없었다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (12)

  1. 점착층 및 상기 점착층의 상부면에 형성된 반사 방지 필름을 포함하고,
    상기 점착층은 최대흡수파장이 480nm 내지 530nm인 제1염료, 최대흡수파장이 540nm 내지 630nm인 제2염료, 및 최대흡수파장이 640nm 내지 710nm인 제3염료를 포함하는 염료 혼합물, 및 최대흡수파장이 410nm 내지 430nm인 광 흡수제를 포함하고,
    상기 광 흡수제는 상기 점착층 중 0.1중량% 내지 0.8중량%로 포함되고,
    상기 광 흡수제는 시아노계, 신나메이트계 중 1종 이상을 포함하고,
    상기 점착층 중 상기 광 흡수제 : 상기 제1염료의 중량비는 1:0.1 내지 1:2이고,
    상기 점착층 중 상기 광 흡수제 : 상기 제2염료의 중량비는 1:1 내지 1:10이고,
    상기 점착층 중 상기 광 흡수제 : 상기 제3염료의 중량비는 1:2 내지 1:12이고,
    상기 제1염료는 피로메틴계 염료, 상기 제2염료는 포르피린계 염료, 상기 제3염료는 프탈로시아닌계 염료인 것인, 광학 부재.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반사 방지 필름은 반사율이 5% 이하인 것인, 광학 부재.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광학 부재는 상기 반사 방지 필름보다 반사율이 낮은 것인, 광학 부재.
  4. 제1항에 있어서, 상기 광학 부재는 반사율이 0.5% 이하인 것인, 광학 부재.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 광학 부재; 및 상기 광학 부재의 하부면에 적층된 양자점 함유 층 또는 양자점 함유 패널을 포함하는 광학표시장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 광학 부재는 반사율이 0.5% 이하인 것인, 광학표시장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 광학 부재 및 상기 양자점 함유 층 또는 양자점 함유 패널의 적층체는 반사율이 1.0% 이하인 것인, 광학표시장치.
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