KR102207876B1 - Windable optical multilayer film - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학 다층필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기재층 일측 면에 보호층을 형성한 광학 다층필름에 관한 것이다.
상기 광학 다층필름의 보호층은 컬 발생으로 인한 문제를 해소하여 우수한 두께 균일도와 내블로킹성을 유지하고, 상기 광학 다층필름은 디스플레이, 터치 패널, 태양 전지 등 다양한 통신 및 전자기기에 이용될 수 있다.The present invention relates to an optical multilayer film, and more particularly, to an optical multilayer film in which a protective layer is formed on one side of a base layer.
The protective layer of the optical multilayer film solves the problem caused by curling to maintain excellent thickness uniformity and blocking resistance, and the optical multilayer film can be used in various communication and electronic devices such as displays, touch panels, and solar cells. .
Description
본 발명은 높은 두께 균일도, 투명성 및 내블로킹성을 가지는 광학 다층필름에 관한 것이다.The present invention relates to an optical multilayer film having high thickness uniformity, transparency, and blocking resistance.
최근 통신 및 전자기기 분야에서 소형화, 경량화, 박막화 및 소재의 친환경화 경향에 더하여 높은 휴대성과 심미적 요소를 중시하는 요구 조건에 맞춰 투명하고 유연한 소자 개발에 관한 연구가 중요시 되고 있다. In recent years, in the field of communication and electronic devices, research on the development of transparent and flexible devices has become important in accordance with the demands of high portability and aesthetic factors in addition to the trend of miniaturization, weight reduction, thin film reduction, and environmentally friendly materials.
일례로, 투명 도전성 필름은 투명 고분자 기재 상에 투명 도전성 박막이 형성된 구조로, 디스플레이, EL 백라이트, 터치패널, 태양전지, 전자파 차단 재료 등에 폭넓게 이용되고 있다. For example, a transparent conductive film has a structure in which a transparent conductive thin film is formed on a transparent polymer substrate, and is widely used in displays, EL backlights, touch panels, solar cells, electromagnetic wave blocking materials, and the like.
특히, 최근 휴대 전화, 태블릿 PC라고 불리는 전자기기 등으로의 터치패널의 도입률이 높아지고 있어 투명 도전성 필름의 수요가 급격히 확대되고 있다. In particular, in recent years, the introduction rate of touch panels to electronic devices such as mobile phones and tablet PCs is increasing, and the demand for transparent conductive films is rapidly expanding.
투명 도전성 필름이 전자부품의 소재로 사용되기 위해서는 높은 도전성과 투명성, 우수한 밀착성, 장기간 원형을 유지할 수 있는 내열성과 내구성, 표면처리, 인쇄 등이 용이한 가공성 등이 필요하며, 최근에는 내스크래치(anti-scratch)성 부여를 위해 일정 수준 이상의 표면경도를 요구하고 있다. In order for a transparent conductive film to be used as a material for electronic components, high conductivity and transparency, excellent adhesion, heat resistance and durability that can maintain a circular shape for a long period of time, surface treatment, and easy processability are required. Recently, anti-scratch (anti -Scratch) is required for a certain level of surface hardness or higher.
최근 사용되는 투명 도전성 필름은 유연성, 투명성과 함께 두께 균일성과 내구성이 요구되기 때문에 기재 상에서 면저항이 500Ω/sq 이하로 전기전도성이 우수하고 380 내지 780nm의 가시광선 영역에서의 투과도가 80% 이상이라는 성질을 만족시키는 투명 도전층을 형성한 것이다. 이때 투명 도전층에 널리 사용되는 소재로는 인듐주석산화물(ITO)와 같은 금속 산화물, 은나노와이어와 같은 금속 나노와이어, 탄소나노튜브(carbon nanotube, CNT) 또는 그래핀(graphene) 등의 탄소재료 또는 전도성 고분자(conducting polymer)가 있다. Recently used transparent conductive films require flexibility and transparency, as well as thickness uniformity and durability, so they have excellent electrical conductivity with a sheet resistance of 500Ω/sq or less on the substrate, and transmittance of 80% or more in the visible light region of 380 to 780 nm. A transparent conductive layer that satisfies is formed. At this time, the material widely used for the transparent conductive layer is a metal oxide such as indium tin oxide (ITO), a metal nanowire such as silver nanowire, a carbon material such as carbon nanotube (CNT) or graphene, or There is a conducting polymer.
이러한 투명 도전성 필름은 기재 상에 투명 도전층 코팅을 위해 고온 건조 공정이 필요한데 이 과정을 거치면서 필름의 말단부에 컬이 발생한다. 이로 인해 폭 방향에 대한 두께 균일성이 저하되어 필름의 면 내 표면저항의 편차가 커져 목표한 전도도를 획득하기 위해 필요 이상의 도전성 물질을 도포하여 재료의 손실이 발생할 뿐 아니라 투과율이 크게 저하되며, 컬 부위가 롤을 지나며 접히면서 파단이 발생하여 도전성 필름으로서 사용이 어려워진다. Such a transparent conductive film requires a high-temperature drying process to coat a transparent conductive layer on a substrate, and curling occurs at the end of the film during this process. As a result, the thickness uniformity in the width direction decreases, and the deviation of the in-plane surface resistance of the film increases. In order to obtain the target conductivity, more than necessary conductive material is applied, resulting in material loss, and the transmittance is greatly reduced. As the part passes through the roll and folds, breakage occurs, making it difficult to use as a conductive film.
더욱이, 필름의 생산이나 가공할 때 롤상으로 권취하는 경우가 많은데 이때 컬에 의해 두께 균일도가 떨어지는 필름은 필름 표면에 흠집이 발생하기 쉬우며 권취성이 열등하고 권취롤로 보관 또는 운반시 필름끼리 서로 달라붙는 블로킹이 발생하기 쉽다. Moreover, when producing or processing the film, it is often rolled up in a roll shape. At this time, films with poor thickness uniformity due to curls are prone to scratches on the surface of the film, and have inferior winding properties and are different from each other when stored or transported with a winding roll. Sticking blocking is likely to occur.
이러한 문제점들의 해결을 위해 종래 표면 보호 필름이라 불리는 보호 필름을 장착하거나 기재층에 요철을 형성하였다. In order to solve these problems, a protective film called a conventional surface protective film is mounted or irregularities are formed in the base layer.
국제공개(WO) 제2011/086831호에서는 폴리프로필렌 필름을 40 내지 100℃에서 1초 내지 120초 동안 열처리 후 다시 90℃에서 1시간 동안 가열을 통해 잔류 응력을 제거한 보호 필름을 사용함으로써 컬의 발생을 최소화할 수 있다고 개시하고 있다. 이 특허의 보호 필름은 컬의 발생을 어느 정도 억제하였으나, 권취롤 형태로 제작시 블로킹과 관련된 내용은 전혀 고려하고 있지 않다.In WO 2011/086831, a polypropylene film is heat-treated at 40 to 100°C for 1 to 120 seconds and then heated at 90°C for 1 hour to remove residual stress. It is disclosed that can be minimized. The protective film of this patent suppressed the occurrence of curls to some extent, but the content related to blocking was not considered at all when manufactured in the form of a winding roll.
블로킹 관련 특허를 보면, 대한민국 특허공개 제2014-0047530호는 기재층에 형성된 경화 수지층에 무기 입자를 포함시켜 요철을 형성함으로써 블로킹 발생을 방지하는 방식을 제시하고 있고, 대한민국 특허등록 제10-0895335호에서는 기재 하부면에 복수의 비드를 함유한 코팅을 수행하는 방법은 언급하고 있다. 이들 특허에서는 블로킹 방지에 대한 효과를 확보할 수 있었으나, 상기 무기 입자나 요철, 비드 코팅층으로 인해 필름의 헤이즈가 증가하여 필름의 투명성이 크게 낮아지는 문제가 새로이 발생하였다.Looking at the blocking-related patent, Korean Patent Publication No. 2014-0047530 proposes a method of preventing the occurrence of blocking by forming irregularities by including inorganic particles in the cured resin layer formed on the substrate layer. Korean Patent Registration No. 10-0895335 The issue refers to a method of performing a coating containing a plurality of beads on the underside of a substrate. In these patents, it was possible to secure the effect of preventing blocking, but a problem in which the transparency of the film was greatly decreased due to the increase in haze of the film due to the inorganic particles, irregularities, and bead coating layer occurred.
즉, 이들 특허를 보면 컬로 야기되는 문제점 중 일부를 해소하였으나, 그 효과가 충분치 않아 여전히 필름의 폭 방향에 대한 두께 균일도나 권취시 블로킹 문제를 해소할 수 없다. That is, some of the problems caused by curling have been solved in these patents, but the effect is not sufficient, and thus the thickness uniformity in the width direction of the film or the blocking problem during winding cannot be solved.
이에 컬 발생이 없고 권취시 블로킹이 발생하지 않도록 필름의 구조 및 재질과 관련하여 다각적으로 연구한 결과, 본 출원인은 투명 도전성 필름의 일면에 특정 파라미터를 갖는 보호층을 형성할 경우, 상기 문제점을 해결할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다. Accordingly, as a result of various studies related to the structure and material of the film so that curling does not occur and blocking does not occur during winding, the applicant of the present invention solves the above problem when a protective layer having a specific parameter is formed on one side of the transparent conductive film. It was confirmed that the present invention was completed.
따라서, 본 발명의 목적은 컬 발생을 방지하여 면 전체에 걸쳐 균일한 저항 및 두께를 갖는 광학 다층필름을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical multilayer film having a uniform resistance and thickness over the entire surface by preventing curling.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 광학 다층필름을 포함하며 권취시 블로킹이 발생하지 않는 광학 다층필름 권취롤을 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention is to provide an optical multilayer film winding roll that includes the optical multilayer film and does not cause blocking during winding.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 보호층, 기재층, 및 투명 도전층이 순차적으로 적층되고,In the present invention, in order to achieve the above object, a protective layer, a base layer, and a transparent conductive layer are sequentially stacked,
상기 보호층이 표면 접촉각 50°이상, 표면 거칠기(Rz) 0.5㎛ 이상 및 두께 30㎛ 이상인 광학 다층필름을 특징으로 한다.The protective layer is characterized by an optical multilayer film having a surface contact angle of 50° or more, a surface roughness (R z ) of 0.5 μm or more, and a thickness of 30 μm or more.
이들 보호층은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌테레프탈레이드(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리염화 비닐(PVC) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 포함하는 것을 특징으로 한다. These protective layers are polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyethylene terephthalide (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), polyetherimide (PEI), It is characterized by including one selected from the group consisting of polyvinyl chloride (PVC) and combinations thereof.
또한, 상기 구성의 광학 다층필름은 추가로 투명 도전층 상에 오버코팅층을 포함할 수 있다. In addition, the optical multilayer film of the above configuration may further include an overcoat layer on the transparent conductive layer.
또한, 본 발명은 상기 광학 다층필름이 롤상으로 권취된 권취롤을 특징으로 한다.In addition, the present invention features a winding roll in which the optical multilayer film is wound in a roll shape.
본 발명에서 제시하는 광학 다층필름은 투명 도전성 필름의 일면에 보호층을 형성하여 컬 발생으로 인한 두께의 불균일성과 큰 면저항 편차 등과 같은 문제를 해소하면서도 투명성은 유지할 수 있다.The optical multilayer film presented in the present invention can maintain transparency while solving problems such as thickness non-uniformity and large sheet resistance variation due to curling by forming a protective layer on one surface of the transparent conductive film.
또한, 권취롤 형성시에도 블로킹이 발생하지 않아 필름의 보존성을 높일 수 있다. 이러한 고품질의 광학 다층필름은 디스플레이, 터치패널 또는 태양전지 등 다양한 분야에 바람직하게 적용이 가능하다. In addition, blocking does not occur even when forming the winding roll, so that the preservability of the film can be improved. This high-quality optical multilayer film can be preferably applied to various fields such as a display, a touch panel, or a solar cell.
도 1은 본 발명의 제1구현예에 따른 광학 다층필름을 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2구현예에 따른 광학 다층필름을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an optical multilayer film according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing an optical multilayer film according to a second embodiment of the present invention.
본 발명은 컬 발생이 없어 우수한 두께 균일도를 확보하고 면저항 편차를 감소시킬 수 있는 광학 다층필름을 제시한다.The present invention provides an optical multilayer film capable of securing excellent thickness uniformity and reducing variation in sheet resistance due to no curling.
이하 본 발명을 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 제1구현예에 따른 광학 다층필름(10)을 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing an
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 광학 다층필름(10)은 보호층(1), 기재층(3) 및 투명 도전층(5)으로 구성된다. Referring to Figure 1, the
이때 투명 도전성 필름(7)은 기재층(3) 상에 투명 도전층(5)이 적층된 구조를 가지며, 본 발명에서는 투명 도전성 필름(7)을 구성하는 상기 기재층(3)의 일측면에 보호층(1)을 형성한다. 이러한 보호층(1)은 광학 다층필름(10)을 기기에 장착시 박리하여 사용하는 것으로, 보호 필름을 의미한다.At this time, the transparent
구체적으로, 보호층(1)은 기재층(3)의 일측 면에 형성되어 도전층(5)의 두께 균일도를 향상시키고, 최종 제조된 광학 다층필름(10)을 롤상으로 권취시 필름끼리 서로 붙는 블로킹 현상을 방지하는 역할을 한다.Specifically, the protective layer (1) is formed on one side of the substrate layer (3) to improve the thickness uniformity of the conductive layer (5), and when the final manufactured optical multilayer film (10) is wound in a roll shape, the films adhere to each other. It serves to prevent blocking.
보호층(1)은 상기 역할을 수행하고, 다른 층을 보호할 수 있도록 적절한 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성 및 투명성을 갖도록 물성이 제어된 재질을 사용한다. The
바람직하기로, 상기 보호층(1)의 재질은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리에틸렌테레프탈레이드(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리염화 비닐(PVC) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하다. 바람직하기로는 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이드(PET) 및 이들의 조합에서 선택된 1종을 사용한다. Preferably, the material of the
특히. 상기 보호층(1)과 관련된 파라미터에는 표면 접촉각, 표면 거칠기(Rz) 및 두께가 있으며, 이들의 한정을 통해 본 발명에서 언급하는 효과를 확보할 수 있다.Especially. Parameters related to the
표면 접촉각은 필름 사이의 밀착성과 관련된 파라미터로서, 본 발명의 보호층(1)에서는 50°이상, 바람직하게는 60 내지 110°인 것을 특징으로 한다. 이때 표면 접촉각이 너무 낮으면 필름 사이의 밀착성이 높아져 권취시 블로킹 현상이 발생하게 되고, 이와 반대로 표면 접촉각이 너무 높으면 권취성이 저하되므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용하는 것이 바람직하다. The surface contact angle is a parameter related to adhesion between films, and is characterized in that it is 50° or more, preferably 60 to 110° in the
또한, 표면 거칠기(Rz)는 접촉 면적 및 투명도와 관련한 파라미터로, 본 발명의 보호층(1)에서는 0.5㎛ 이상, 바람직하기로는 1 내지 5㎛인 것을 특징으로 한다. 만약, 표면 거칠기(Rz)가 상기 수치 미만이면 필름 간 접촉 면적이 넓어 블로킹 방지 효과가 저하되며, 반대로 수치가 초과하면 필름의 타면에 스크래치가 발생하거나 헤이즈가 높아져 투명성이 저하되는 문제가 발생할 수 있으므로, 상기 범위 내에서 적절히 선택하여 사용한다.Further, the surface roughness (R z ) is a parameter related to the contact area and transparency, and is characterized in that it is 0.5 μm or more, preferably 1 to 5 μm, in the
이에 더해서 본 발명의 보호층(1)은 두께 30㎛ 이상, 바람직하게는 30 내지 150㎛인 것을 특징으로 한다. 만약, 두께가 30㎛ 미만이면, 필름의 컬 개선이 어려워 균일도 향상에 문제가 생길 수 있고, 두께가 150㎛ 초과인 경우 롤의 부피 및 하중이 증가하므로, 상기 범위 내에서 적절히 사용한다.In addition, the
본 발명의 실험예에 따르면, 표면 접촉각, 표면 거칠기 및 두께 파라미터를 조절하여 광학 다층필름(10)을 제조하고, 이에 따른 면저항, 헤이즈 및 블로킹 등의 물성을 평가한 결과, 특히 면저항 편차 감소 및 블로킹 방지에 효과가 있음을 확인하였다. According to the experimental example of the present invention, the
상기 보호층(1)은 이미 언급한 바와 같이, 투명 도전성 필름(7)을 기기 등에 장착시 상기 보호층(1)은 광학 다층필름(10)으로부터 박리되는데, 이때 박리시 정전기가 발생하여 투명 도전성 필름(7) 내 도전층(5)에 전기적 충격을 유발하여, 이를 손상시킬 수 있다.As already mentioned, the
이에 상기 보호층(1)은 표면에 대전방지성능을 갖거나, 상기 투명 도전성 필름(7)과 보호층(1)의 부착을 위한 점착층(미도시)에 대전방지성을 부여할 수 있다.Accordingly, the
대전방지성을 부여하는 방법으로는 대전방지제를 표면에 코팅하는 방식과 카본 블랙이나 카본 화이버 등의 대전방지성 물질을 해당 층 조성물에 첨가하는 방식이 있다. Methods of imparting antistatic properties include a method of coating an antistatic agent on the surface and a method of adding an antistatic material such as carbon black or carbon fiber to the layer composition.
이중에서 본 발명에서는 표면에 용매와 대전방지제로 이루어진 코팅액을 리버스 코팅, 그라비아 코팅 등의 롤코팅법, 스핀코팅법, 스크린코팅법, 파운틴코팅법, 디핑법, 스프레이법 등의 도공법을 사용하여 도포, 건조시켜 대전방지성능을 나타낼 수 있다. Among them, in the present invention, a coating solution consisting of a solvent and an antistatic agent on the surface is applied using a coating method such as reverse coating, gravure coating, roll coating, spin coating, screen coating, fountain coating, dipping, spraying, etc. It can be applied and dried to show antistatic performance.
이러한 대전방지제는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지된 바의 것이면 어느 것이든 사용할 수 있다.These antistatic agents are not particularly limited in the present invention, and any of them may be used as long as they are known.
대표적으로, 이온성 대전방지제가 적합하며 음이온과 양이온으로 구성된 이온성 염류로 이온 전도성을 부여할 수 있는 것이면 특별히 그 종류를 한정하지 않는다. 구체적으로 알칼리 금속염, 암모늄염, 설포늄염 및 포스포늄염으로 이루어진 군에서 선택된 양이온과 불소함유 무기염, 불소함유 유기염 및 요오드 이온으로 이루어진 군에서 선택된 음이온으로 이루어진 이온성 염류일 수 있다.Typically, the type of ionic antistatic agent is not particularly limited as long as it is suitable and can impart ionic conductivity with ionic salts composed of anions and cations. Specifically, it may be an ionic salt consisting of a cation selected from the group consisting of alkali metal salts, ammonium salts, sulfonium salts and phosphonium salts, and an anion selected from the group consisting of fluorine-containing inorganic salts, fluorine-containing organic salts, and iodine ions.
더욱 바람직하기로, 보호층(1)의 표면저항이 107 내지 1011Ω/sq 수준을 갖도록 하며, 점착층에 적용시에는 점착층의 표면 저항이 105 내지 1015Ω/sq 가 되도록 조절한다.More preferably, the surface resistance of the
상기 점착층은 보호층(1)의 일면에 코팅 조성물 형태로 코팅하여 형성하거나 필름 상태로 합지될 수 있다.The adhesive layer may be formed by coating on one surface of the
이러한 점착제는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 조성이 가능하다. 대표적으로, 아크릴, 실리콘, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 변성 폴리올레핀, 아세트산비닐/염화비닐 공중합체, 에폭시, 불소, 고무 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 이용될 수 있다.
Such pressure-sensitive adhesive is not particularly limited in the present invention, and a composition commonly used in this field may be used. Typically, one selected from the group consisting of acrylic, silicone, polyester, polyurethane, polyamide, polyvinyl ether, modified polyolefin, vinyl acetate/vinyl chloride copolymer, epoxy, fluorine, rubber, and combinations thereof may be used. have.
또한, 광학 다층필름(10)을 구성하고 있는 기재층(3)은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 공지의 고분자 재질을 사용할 수 있다. 일례로, 상기 기재층(3) 유연성과 투명성을 가져야 하며 폴리에틸렌테레프탈레이드(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리이미드(PI), 폴리에테르술폰(PES), 폴리아크릴레이트(PAR), 폴리에테르 이미드(PEI), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리카보네이트(PC), 사이클로 올레핀 폴리머(COP), 사이클로 올레핀 공중합체(COC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(CTA), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(CAP), 노보르넨계 수지 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 사용한다. In addition, the
이들 기재층(3)은 단일 필름의 형태 또는 적층 필름의 형태가 될 수 있다.These base layers 3 may be in the form of a single film or a laminated film.
이때 기재층(3)의 두께는 적용하고자 하는 용도에 따라 달라질 수 있으며 당업자에 의해 적절히 조절할 수 있다. At this time, the thickness of the
일례로 디스플레이나 터치패널 등에 사용하는 경우, 15 내지 150㎛, 바람직하게는 20 내지 60㎛인 것을 사용한다. 만약 두께가 15㎛ 미만이면 기재 단독으로 취급하는 경우 파단이 발생하여 취급이 어려우며, 반대로 두께가 150㎛ 초과하면 유연성이 떨어진다.For example, in the case of using a display or a touch panel, 15 to 150 μm, preferably 20 to 60 μm, is used. If the thickness is less than 15 μm, fracture occurs when the substrate is handled alone, making it difficult to handle. Conversely, if the thickness exceeds 150 μm, the flexibility decreases.
본 발명의 투명 도전층(5)은 금속 나노와이어, 금속 산화물, 탄소재료, 전도성 고분자 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종을 사용한다.The transparent conductive layer 5 of the present invention uses one selected from the group consisting of metal nanowires, metal oxides, carbon materials, conductive polymers, and combinations thereof.
상기 금속 나노와이어는 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 백금(Pt), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 아연(Zn), 루테늄(Ru), 팔라듐(Pd) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종이 가능하다. 바람직하기로 은(Ag)이 사용된다. The metal nanowires include silver (Ag), gold (Au), copper (Cu), platinum (Pt), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), zinc (Zn), ruthenium (Ru), One type selected from the group consisting of palladium (Pd) and combinations thereof is possible. Silver (Ag) is preferably used.
상기 금속 나노와이어는 평균 직경 약 10 내지 200㎚ 및 평균 길이 0.5 내지 100㎛인 것을 사용한다. 금속 나노와이어의 직경이 너무 작을 경우에는 자체의 전기 저항이 증가하고, 한편 평균 직경이 너무 클 경우에는 광산란 들이 증대하여 투명성이 저하될 우려가 있다. 따라서 바람직하기는 20 내지 150㎚, 더욱 바람직하게는 30 내지 120㎚인 것을 사용한다. 또한 금속 나노와이어의 평균 길이가 너무 짧을 경우에는 나노와이어끼리의 얽힘이 적기 때문에 전기 저항이 높아진다. 반대로 평균 길이가 너무 길 경우에는 제조시 용매 중으로의 분산이 불안정해진다. 따라서 바람직하기로는 1 내지 40㎛, 더욱 바람직하게는 5 내지 30㎛인 것을 사용한다. The metal nanowires have an average diameter of about 10 to 200 nm and an average length of 0.5 to 100 μm. If the diameter of the metal nanowire is too small, its own electrical resistance increases, while if the average diameter is too large, light scattering increases, thereby reducing transparency. Therefore, preferably 20 to 150 nm, more preferably 30 to 120 nm is used. In addition, when the average length of the metal nanowires is too short, the electrical resistance increases because the nanowires are less entangled. Conversely, when the average length is too long, dispersion in the solvent becomes unstable during manufacture. Therefore, preferably 1 to 40 μm, more preferably 5 to 30 μm is used.
특히, 은(Ag) 나노와이어는 금속 중에서 가장 전도성이 우수하고, 저항값이 30 내지 120Ω으로 ITO(200 내지 400Ω)보다 낮아 대형화에 유리하며, 용액공정으로 만들 수 있기 때문에 증착 뿐 아니라 습식(예, 인쇄법) 코팅에 의해 적용이 가능하다는 이점이 있다. 또한 은(Ag) 나노와이어로 이루어진 투명 도전층은 거의 무색에 가까워 디스플레이 적용시 영상의 색감을 충실히 표현할 수 있다. 이에 더해서 은(Ag) 나노와이어는 가늘고 긴 형태로 유연하기에 곡면 제작이 가능하여 플렉서블 디스플레이에 특히 유용하다. In particular, silver (Ag) nanowires have the best conductivity among metals, have a resistance value of 30 to 120 Ω, which is lower than ITO (200 to 400 Ω), which is advantageous for large size, and can be made by a solution process. , Printing method) There is an advantage that it can be applied by coating. In addition, since the transparent conductive layer made of silver (Ag) nanowires is almost colorless, the color of an image can be faithfully expressed when applied to a display. In addition, since silver (Ag) nanowires are flexible in a long and thin form, they are particularly useful for flexible displays because they can be curved.
상기 금속 나노와이어를 포함한 투명 도전층(5) 형성용 코팅 조성물에는 상기 성분 외에 용매, 분산제 및 필요에 따라, 바인더 또는 각종의 첨가제들, 예를 들어, 계면활성제, 중합성 화합물, 산화 방지제, 황화 방지제, 부식 방지제, 점도 조정제 및 방부제를 함유할 수 있다. In the coating composition for forming the transparent conductive layer 5 including the metal nanowires, in addition to the above components, a solvent, a dispersant, and, if necessary, a binder or various additives, for example, a surfactant, a polymerizable compound, an antioxidant, and sulfurization It may contain inhibitors, corrosion inhibitors, viscosity modifiers and preservatives.
상기 용매로서는 주로 물이 사용되며, 물과 혼합되는 유기 용매는 80용량% 이하의 비율로 물과 함께 사용될 수 있다. 유기 용매로서는 코팅과 건조 단계를 고려하였을 때 비점이 50 내지 250℃인 알코올계 화합물이 유리하다. 구체적으로 메탄올, 에탄올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 에탄올아민, 이소프로판올 및 이들의 조합에서 선택된 1종을 사용될 수 있다. Water is mainly used as the solvent, and an organic solvent mixed with water may be used with water in a ratio of 80% by volume or less. As the organic solvent, an alcohol-based compound having a boiling point of 50 to 250°C is advantageous in consideration of the coating and drying steps. Specifically, one selected from methanol, ethanol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerin, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, ethanolamine, isopropanol, and combinations thereof can be used. have.
상기 분산제는 특별히 제한되지 않고 의도된 목적에 따라 적절히 선택될 수 있고, 예를 들어 제4급 알킬암모늄 염들과 같은 이온성 계면활성제, 아미노기 함유 화합물, 티올기 함유 화합물, 설파이드기 함유 화합물, 아미노산들 또는 그 유도체 또는 펩티드 화합물 등을 포함한다. 이들 중에서 제4급 알킬암모늄 염들은 세정시 용이하기 때문에 특히 바람직하다. The dispersant is not particularly limited and may be appropriately selected according to the intended purpose, for example, ionic surfactants such as quaternary alkylammonium salts, amino group-containing compounds, thiol group-containing compounds, sulfide group-containing compounds, amino acids Or derivatives or peptide compounds thereof. Among them, quaternary alkyl ammonium salts are particularly preferred because they are easy to clean.
상기 바인더 또는 첨가제 역시 특별히 제한되지 않고 의도된 목적에 따라 적절히 선택될 수 있다. The binder or additive is also not particularly limited and may be appropriately selected according to the intended purpose.
상기 금속 산화물의 재질은 투명 도전성 필름(7)에서 사용되는 재질이라면 어느 것이든 사용할 수 있고 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다. 대표적으로, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 아연산화물(ZnO), 주석산화물(TO), 카드뮴주석산화물(CTO), 불소주석산화물(FTO), 아연주석산화물(ZTO), 안티몬주석산화물(ATO) 알루미늄이 도핑된 아연산화물(AZO), 갈륨이 도핑된 아연산화물(GZO) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 사용한다. The material of the metal oxide may be any material as long as it is a material used in the transparent
상기 탄소재료는 그래핀(graphene), 탄소 나노튜브(carbon nanotubes; CNT), 탄소 나노와이어(carbon nanowires; CNW) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 사용한다.The carbon material is one selected from the group consisting of graphene, carbon nanotubes (CNT), carbon nanowires (CNW), and combinations thereof.
상기 전도성 고분자는 폴리아닐린(polyaniline), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종을 사용한다.
The conductive polymer is one selected from the group consisting of polyaniline, polypyrrole, polythiophene, and combinations thereof.
또한, 본 발명에 따른 광학 다층필름(10)은 추가로 투명 도전층(5) 상에 오버코팅층(9)을 포함할 수 있다. In addition, the
도 2는 본 발명의 제2구현예에 따른 광학 다층필름(10)을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 광학 다층필름(10)은 보호층(1), 기재층(3), 투명 도전층(5) 및 오버코팅층(9)으로 구성된다. 이때 보호층(1), 기재층(3) 및 투명 도전층(5)은 상기 제1구현예 언급한 바를 따른다.Referring to Figure 2, the
본 발명의 오버코팅층(9)은 필름 표면 보호뿐 아니라 전술한 투명 도전층(5)의 기재층(3)에 대한 접착성을 향상시키는 역할을 한다. The
이때 오버코팅층(9)의 재질은 상기 역할을 적합한 것으로, 광중합 또는 열경화가 가능한 재질이면 어느 것이든 사용 가능하다. 일례로, 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 올레핀계, 에스테르계, 멜라민계, 아미드계, 카보네이트계, 셀룰로오스계 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종을 사용하며, 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다. 또한, 상기 재질은 단관능성 또는 다관능성 모노머, 올리고머 및 폴리머를 모두 포함한다.At this time, the material of the
상기 오버코팅층(9)의 두께는 본 발명에서 특별히 한정하지 않으나, 바람직하기로 10 내지 500nm, 더욱 바람직하게는 20 내지 300nm인 것을 사용한다. 만약 두께가 범위 미만이면 도전층의 보호 특성이 떨어지는 문제가 발생하고 반대로 두께가 범위를 초과하면 과도한 보호 특성으로 인해 도전층의 패터닝이 어려워지게 된다.
The thickness of the
전술한 바의 본 발명에 따른 상기 광학 다층필름은 기재층 및 투명 도전층을 포함하는 투명 도전성 필름의 기재층 일측 면에 보호층이 위치하여 상기 광학 다층필름의 말단에서 발생하는 컬 발생을 효과적으로 방지할 수 있다. 그 결과 폭 방향에서의 두께 균일도를 확보할 수 있으며, 면저항의 편차가 10% 이하로 필름 면 전체에 걸쳐 전기 전도도가 균일하다. 더불어, 헤이즈가 5% 이하, 바람직하기로, 2% 이하, 더욱 바람직하기로 1.5% 이하 수준으로 유지되어 투명도가 우수한 고품질의 광학 다층필름을 제조할 수 있다. The optical multilayer film according to the present invention as described above has a protective layer positioned on one side of the substrate layer of the transparent conductive film including the substrate layer and the transparent conductive layer, effectively preventing the occurrence of curls occurring at the ends of the optical multilayer film. can do. As a result, thickness uniformity in the width direction can be ensured, and the variation in sheet resistance is 10% or less, and the electrical conductivity is uniform over the entire film surface. In addition, the haze is maintained at a level of 5% or less, preferably 2% or less, and more preferably 1.5% or less, so that a high-quality optical multilayer film having excellent transparency can be manufactured.
한편, 본 발명에 따른 상기 광학 다층필름은 롤상으로 권취된 광학 다층필름 권취롤 형태로 제작된다. Meanwhile, the optical multilayer film according to the present invention is manufactured in the form of an optical multilayer film winding roll wound in a roll shape.
광학 다층필름의 권취롤은 전술한 보호층, 기재층, 투명 도전층 및 오버코팅층 순으로 적층된 적층체를 롤투롤(roll-to-roll) 장치에 의해 제작이 가능하다. As for the winding roll of the optical multilayer film, the above-described protective layer, the base layer, the transparent conductive layer, and the overcoating layer can be stacked in order by a roll-to-roll device.
일례로 기재층과 보호층을 접합롤을 이용하여 접합한 후, 이를 하나 이상의 가이드롤에 의해 이동시키면서 투명 도전층과 오버코팅층을 순차적으로 코팅하여 최종적으로 권취롤 형태로 제작한다. For example, after bonding the base layer and the protective layer using a bonding roll, the transparent conductive layer and the overcoating layer are sequentially coated while moving them by one or more guide rolls to finally form a winding roll.
이때 얻어진 권취롤도 보호층의 존재로 인해 종래에 발생하던 블로킹이 발생하지 않아 투명 도전성 필름의 보존성이 향상된다.At this time, the obtained winding roll also does not cause blocking, which has occurred due to the presence of the protective layer, so that the storage property of the transparent conductive film is improved.
본 발명에 따른 상기 광학 다층필름은 높은 투명도, 전기 전도도 및 두께 균일도 등을 유지하여 투명 도전성 필름으로 디스플레이, 터치패널 또는 태양전지에 바람직하게 적용 가능하다. 이때 사용 전에 보호층을 제거하여 이들 장치에 적용 가능하다. The optical multilayer film according to the present invention can be preferably applied to a display, a touch panel or a solar cell as a transparent conductive film by maintaining high transparency, electrical conductivity, and thickness uniformity. At this time, it can be applied to these devices by removing the protective layer before use.
상기 광학 다층필름을 디스플레이에 이용하는 경우, 투명 부재의 대전 방지나, 전자판 차단, 액정 조광 유리, 투명 히터 등으로서 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 광학 다층필름은 정전 용량 방식 또는 저항막 방식 등의 터치패널에 모두 이용 가능하다. 구체적으로 터치패널의 유리나 고분자 필름 등의 다른 기재에 접합되거나 터치패널 기기의 외표면에 사용될 수 있다. 이에 더해서, 상기 광학 다층필름은 태양전지의 투명 전극으로도 이용 가능하다.
When the above optical multilayer film is used for a display, it can be preferably used as antistatic of a transparent member, blocking an electronic plate, a liquid crystal dimming glass, a transparent heater, or the like. In addition, the optical multilayer film of the present invention can be used in both a capacitive type or a resistive type touch panel. Specifically, it may be bonded to other substrates such as glass or polymer film of the touch panel or used on the outer surface of the touch panel device. In addition, the optical multilayer film can also be used as a transparent electrode of a solar cell.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예와 실험예를 제시한다. 그러나 하기한 예는 본 발명의 바람직한 일 예일 뿐 이러한 예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments and experimental examples of the present invention are presented. However, the following examples are only preferred examples of the present invention, and the present invention is not limited by these examples.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 8: 광학 다층필름 제작Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8: Preparation of optical multilayer film
[실시예 1][Example 1]
기재층으로 두께 50㎛의 폴리카보네이트 필름 한 측면에 보호 필름을 접합한 후, 상기 보호 필름이 접합된 반대측 면에 수계 은 나노와이어 용액(평균 직경 40nm, 고형분 0.2%)을 습도막 20㎛ 두께로 코팅하였다. 이어서, 100℃ 건조로에서 5분간 용제를 건조한 후, 코팅된 필름은 롤로 권취하였다. After bonding a protective film to one side of a 50 μm-thick polycarbonate film as a base layer, a water-based silver nanowire solution (average diameter 40 nm, solid content 0.2%) was applied to the opposite side of the protective film to a thickness of 20 μm. Coated. Then, after drying the solvent for 5 minutes in a drying furnace at 100°C, the coated film was wound up with a roll.
이때 보호 필름은 표면 접촉각 88°, 표면 거칠기 3.6㎛, 두께 53㎛, 표면저항 7*109Ω/sq인 PET 필름을 것을 사용하였다.At this time, a PET film having a surface contact angle of 88°, a surface roughness of 3.6 μm, a thickness of 53 μm, and a surface resistance of 7*10 9 Ω/sq was used.
[실시예 2] [Example 2]
상기 실시예 1에서 은 나노와이어 용액의 코팅 및 건조 후, UV경화형 오버코트 용액(우레탄계 조성물, 캠브리오스사 오버코트-K-INT01)을 이소프로필 알코올로 고형분이 3%가 되도록 희석한 후 나노와이어층 상에 습도막 8㎛ 두께로 코팅하였다. 이어서, 100℃에서 5분간 용제를 건조하고 UVA영역 파장의 UV의 적산광량이 1J/㎠이 되도록 UV를 조사하여 오버코팅층을 경화하였다. 코팅된 필름은 롤로 권취하였다.After coating and drying the silver nanowire solution in Example 1, a UV-curable overcoat solution (urethane-based composition, Cambrios Overcoat-K-INT01) was diluted with isopropyl alcohol to a solid content of 3%, and then on the nanowire layer. The humidity film was coated with a thickness of 8 μm. Subsequently, the solvent was dried at 100° C. for 5 minutes, and the overcoat layer was cured by irradiating with UV so that the cumulative amount of UV light in the wavelength of the UVA region was 1 J/cm 2. The coated film was wound up with a roll.
[실시예 3] [Example 3]
상기 실시예 2에서 은 나노와이어 층을 코팅 및 건조한 후, 1차로 롤로 권취한 다음 다시 한번 권출하여 오버코팅층을 형성하는 방법 이외에는 동일하게 실시하였다. 코팅된 필름은 롤로 권취하였다.After coating and drying the silver nanowire layer in Example 2, it was carried out in the same manner except for the method of forming an overcoat layer by first winding it up with a roll and then unwinding it again. The coated film was wound up with a roll.
[실시예 4][Example 4]
상기 실시예 1에서 기재층을 20㎛ 사이클로올레핀 필름을 사용한 것 이외에는 동일한 방법으로 코팅 필름을 제조하여 롤로 권취하였다.A coating film was prepared in the same manner as in Example 1, except that a 20 μm cycloolefin film was used as the base layer, and wound with a roll.
[비교예 1 내지 4][Comparative Examples 1 to 4]
상기 실시예 1 내지 4에서 기재층 배면에 보호 필름을 접합하지 않고 롤로 권취한 것 이외에는 동일한 방법으로 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Examples 1 to 4 except that the protective film was not bonded to the back of the base layer and wound with a roll.
[비교예 5 내지 8][Comparative Examples 5 to 8]
상기 실시예 1 내지 4에서와 동일한 방법으로 제조하였다. 이때 사용한 보호 필름의 표면 접촉각, 표면 거칠기 및 두께는 하기 표 1에 기재하였다.It was prepared in the same manner as in Examples 1 to 4. The surface contact angle, surface roughness, and thickness of the protective film used at this time are shown in Table 1 below.
(°)Surface contact angle
(°)
(Rz, ㎛)Surface roughness
(Rz, μm)
(㎛)thickness
(㎛)
실험예 1: 측정Experimental Example 1: Measurement
상기 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 6에서 얻어진 광학 다층필름의 물성 평가를 위하여 면저항 및 편차, 헤이즈 및 블로킹 여부를 평가하였다. 얻어진 결과는 하기 표 2에 나타내었다. In order to evaluate the physical properties of the optical multilayer films obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 6, sheet resistance and deviation, haze and blocking were evaluated. The obtained results are shown in Table 2 below.
1) 표면저항 및 편차: 코팅필름을 평평한 글래스 상에 놓은 후 4-probe 표면저항 측정기를 이용하여 코팅면의 표면저항을 측정하였다. 폭 방향 길이를 5분할하여 동일 간격으로 표면저항을 측정하여 평균과 편차 범위를 측정하였다. 1) Surface resistance and deviation: After placing the coating film on a flat glass, the surface resistance of the coated surface was measured using a 4-probe surface resistance meter. The length in the width direction was divided into 5 and the surface resistance was measured at equal intervals to measure the average and the deviation range.
2) 헤이즈: 헤이즈미터(무라카미 사, HM-150)를 이용하여 코팅 필름의 헤이즈를 측정하였다. 2) Haze: The haze of the coating film was measured using a haze meter (Murakami, HM-150).
3) 블로킹 여부: 권취된 롤을 항온항습 (25℃, 50RH%)에 1달 간 방치 후 외관을 확인하여 롤상에 블로킹 발생 여부를 확인하였다. 이때 블로킹 여부 평가는 하기를 따른다.3) Blocking status: After leaving the rolled roll in constant temperature and humidity (25℃, 50RH%) for 1 month, the appearance was checked to check whether blocking occurred on the roll. At this time, the evaluation of whether to block is as follows.
<블로킹 여부><Blocking or not>
○: 블로킹 미발생○: No blocking
X: 블로킹 발생X: blocking occurs
(Ω/sq)Sheet resistance
(Ω/sq)
(%)Sheet resistance deviation
(%)
(%)Haze
(%)
상기 표 2를 참조하면, 본 발명에 따라 보호층을 기재층 일면에 접합한 경우 면저항 편차는 보호 필름을 접합하지 않은 비교예 1 내지 4 및 물성이 상이한 보호 필름을 접합한 비교예 5 내지 8과 비교하였을 때 실시예 1 내지 4는 8.0% 이하의 값을 가져 컬 발생 억제로 두께 균일도가 개선되었음을 확인하였다. 또한, 헤이즈도 우수한 수치를 보이는 것을 확인하였다.Referring to Table 2, when the protective layer is bonded to one side of the substrate layer according to the present invention, the sheet resistance deviation is compared with Comparative Examples 1 to 4 in which the protective film is not bonded and Comparative Examples 5 to 8 in which the protective films having different physical properties are bonded. In comparison, Examples 1 to 4 had a value of 8.0% or less, and it was confirmed that the thickness uniformity was improved by suppressing the occurrence of curls. In addition, it was confirmed that the haze also showed excellent numerical values.
이에 더해서, 보호층을 도입하지 않은 비교예 1 내지 4 및 물성이 상이한 보호 필름을 접합한 비교예 5 내지 8에서 블로킹이 발생함을 확인하였다.In addition, it was confirmed that blocking occurred in Comparative Examples 1 to 4 in which the protective layer was not introduced and Comparative Examples 5 to 8 in which protective films having different physical properties were bonded.
본 발명에 따른 광학 다층필름은 우수한 두께 균일도와 내블로킹성을 가지고, 상기 광학 다층필름은 디스플레이, 터치 패널, 태양 전지 등 다양한 통신 및 전자기기에 이용될 수 있다.The optical multilayer film according to the present invention has excellent thickness uniformity and blocking resistance, and the optical multilayer film can be used in various communication and electronic devices such as displays, touch panels, and solar cells.
1: 보호층 3: 기재층
5: 투명 도전층 7: 투명 도전성 필름
9: 오버코팅층 10: 광학 다층필름1: protective layer 3: base layer
5: transparent conductive layer 7: transparent conductive film
9: overcoat layer 10: optical multilayer film
Claims (16)
상기 보호층은 상기 광학 다층필름을 기기에 장착 시 박리하여 사용되며, 표면 접촉각 50°이상, 표면 거칠기(Rz) 0.5㎛ 이상 및 두께 30㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 광학 다층필름.In the optical multilayer film in which a protective layer, a base layer, and a transparent conductive layer are sequentially laminated,
The protective layer is used by peeling off the optical multilayer film when it is mounted on a device, and has a surface contact angle of 50° or more, a surface roughness (Rz) of 0.5 μm or more, and a thickness of 30 μm or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140164904A KR102207876B1 (en) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Windable optical multilayer film |
Applications Claiming Priority (1)
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