40배 더 강한 내구성! 최신 반사 방지 필름 기술

AR Film HD 시리즈의 탁월한 내구성

2020년 7월, 덱세리얼즈는 진공 증착 방식으로 표면에 얼룩 방지층을 형성한 반사 방지 필름인 AR 필름 HD 시리즈를 개발했습니다. HD 시리즈 AR 필름은 기존 제품 대비 내마모성이 40배 향상되었습니다. 아래에서 개발 배경을 설명합니다.

덱세리얼즈의 반사 방지 필름은 노트북이나 차량용 디스플레이와 같은 디스플레이에 적용 시 낮은 반사율(눈부심)을 보입니다. 스퍼터링 사용하여 나노 수준의 정밀도로 표면에 금속 산화물 층을 형성합니다. 표면에는 불소 수지로 제작된 얼룩 방지층이 있어 지문이나 기타 얼룩을 쉽게 닦아낼 수 있습니다.

번짐 방지층에 필요한 중요한 기능 중 하나는 닦거나 문지르는 것과 같은 물리적 힘을 견뎌야 한다는 것입니다. 스마트폰, 터치스크린 노트북 및 태블릿의 디스플레이는 자주 만지거나 손가락 또는 스타일러스 펜으로 문지릅니다. 이런 일이 발생할 때마다 표면의 반사 방지 필름에 마찰력이 가해져 눈에 보이지 않는 작은 긁힘이 발생할 수 있습니다. 이러한 긁힘이 쌓이면 번짐 방지층이 열화되어 표면에 지문이 남기 쉬워지거나 반사 방지 필름이 벗겨져 가시성이 저하될 수 있습니다.

더욱이 노트북의 경량화와 얇아짐을 위해 최근 커버 유리를 반사 방지 필름으로 대체하는 제품이 증가하고 있습니다. 차량용 디스플레이의 내구성에 대한 고객 요구 또한 증가했습니다. 따라서 반사 방지 필름의 얼룩 방지층의 내구성을 더욱 향상시킬 필요성이 대두되었습니다.

​"습식" 공정을 사용하여 얼룩 방지층을 형성하는 데 문제가 있습니다.

Standard Dexerials의 반사 방지 필름은 "습식" 방식으로 최상단 표면에 얼룩 방지층을 형성합니다. 다음은 이 방식을 보여주는 다이어그램입니다.

반사 방지 필름의 얼룩 방지층은 불소 수지로 만들어집니다. "습식" 방식은 얼룩 방지제가 포함된 용액을 반사 방지층이 형성된 기판 표면에 도포합니다.

용매는 히터에 의해 증발되어 얼룩 방지층을 형성합니다. 얼룩 방지제는 반사 방지층 표면의 실리콘 반응기와 얼룩 방지제를 구성하는 불소 수지 폴리머가 유리나 석영의 분자 구조와 유사한 강력한 화학 결합인 '실록산 결합'으로 결합되어 높은 내마모성을 나타냅니다.

하지만 이 방법에는 문제가 있습니다. 얼룩 방지제의 반응성 그룹이 반사 방지층의 실리콘 면을 향하지 않기 때문에, 필연적으로 제대로 결합되지 않는 부분이 발생합니다.

진공증착법의 장점

반면, 덱세리얼즈가 새롭게 개발한 기술에서는 진공 증착이라는 방법을 통해 반사 방지층 위에 얼룩 방지층을 형성합니다. 아래는 이 방법을 나타낸 다이어그램입니다.

진공 증착법에서 안티 스머지층에 사용되는 재료는 "습식"법에 사용되는 불소 수지와 동일하지만, 직접 도포하는 대신 고온으로 가열하여 증발시켜 표면에 증착합니다. 이 공정은 표면 오염을 방지하기 위해 진공 챔버에서 수행됩니다. 이 방법은 반응성 그룹이 반사 방지층 쪽으로 배향되고 균일하게 정렬되도록 하여 "습식"법보다 더 조밀하고 강한 결합을 형성합니다.

새롭게 개발된 이 반사 방지 필름은 얼룩 방지층을 적용하여 기존 제품과 동일한 우수한 광학 특성을 유지합니다. 반사율은 0.5% 이하, 투과율은 95% 이상이며, 내마모성도 기존 제품보다 40배 더 우수합니다.

내마모성 테스트에서 우수한 성능 입증

아래는 진공 증착법으로 제조된 AR 필름 HD-시리즈와 습식법으로 제조된 표준 제품의 내마모성 시험 결과를 나타낸 그래프입니다. 부직포 와이퍼로 표면을 반복적으로 문지르면서 표면에 맺힌 물방울의 접촉각을 관찰하여 시험을 수행했습니다.

표준 제품의 경우, 500회 마모 사이클 이후 물 접촉각이 100° 미만으로 감소했고, 2000회 마모 사이클 이후에는 90° 미만으로 떨어졌습니다. 이는 제품 표면의 물이 퍼져 얼룩이 발생하기 쉽다는 것을 의미합니다. 반면, 진공 증착 공법으로 제조된 제품은 초기 물 접촉각 120°를 달성했으며, 20,000회 마모 사이클 이후에도 110°의 접촉각을 유지하여 물을 쉽게 튕겨내고 높은 얼룩 방지 성능을 나타냅니다.

덱세리얼즈는 2021년 봄, 새롭게 개발된 AR 필름 HD 시리즈를 상용화했습니다. 코로나19로 인해 재택근무가 보편화되면서 터치스크린 노트북과 태블릿에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 덱세리얼즈의 AR 필름 HD 시리즈는 이러한 추세에 대한 직접적인 대응입니다. 덱세리얼즈는 세상의 변화에 발맞춰 끊임없이 제품 개발을 이어갈 것입니다.