JP2021532423A - 反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置 - Google Patents

反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021532423A
JP2021532423A JP2021530768A JP2021530768A JP2021532423A JP 2021532423 A JP2021532423 A JP 2021532423A JP 2021530768 A JP2021530768 A JP 2021530768A JP 2021530768 A JP2021530768 A JP 2021530768A JP 2021532423 A JP2021532423 A JP 2021532423A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antireflection film
light
hard coating
coating layer
tensile strength
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021530768A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7102042B2 (ja
Inventor
ジンソク・ビュン
ソ・ヨン・キム
キョン・ムン・コ
サン・ホン・イ
インテク・ソン
ヨンレ・チャン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=73779326&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2021532423(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Priority claimed from PCT/KR2020/006893 external-priority patent/WO2020242210A1/ko
Publication of JP2021532423A publication Critical patent/JP2021532423A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7102042B2 publication Critical patent/JP7102042B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • G02B1/111Anti-reflection coatings using layers comprising organic materials
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • G02B1/113Anti-reflection coatings using inorganic layer materials only
    • G02B1/115Multilayers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/14Methyl esters, e.g. methyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/12Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C08F220/1804C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06Polymers provided for in subclass C08G
    • C08F290/067Polyurethanes; Polyureas
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F292/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D135/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical, and containing at least another carboxyl radical in the molecule, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D135/02Homopolymers or copolymers of esters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D151/00Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D151/08Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers grafted on to macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D151/00Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D151/10Coating compositions based on graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Coating compositions based on derivatives of such polymers grafted on to inorganic materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/002Priming paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/006Anti-reflective coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/66Additives characterised by particle size
    • C09D7/67Particle size smaller than 100 nm
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/66Additives characterised by particle size
    • C09D7/68Particle size between 100-1000 nm
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/70Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/12Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements by surface treatment, e.g. by irradiation
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14Protective coatings, e.g. hard coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/16Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements having an anti-static effect, e.g. electrically conducting coatings
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3025Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22Expanded, porous or hollow particles
    • C08K7/24Expanded, porous or hollow particles inorganic
    • C08K7/26Silicon- containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)

Abstract

本発明は、低い反射率および透光率偏差を有しながら高い耐スクラッチ性および防汚性を同時に実現することができ、ディスプレイ装置の画面の鮮明度を高めることができる反射防止フィルムと、これを含む偏光板およびディスプレイ装置に関するものである。

Description

関連出願との相互引用
本出願は2019年5月28日付韓国特許出願第10−2019−0062632号および2020年5月27日付韓国特許出願第10−2020−0063618号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置に関するものである。
一般にPDP、LCDなどの平板ディスプレイ装置には外部から入射される光の反射を最少化するための反射防止フィルムが装着される。光の反射を最少化するための方法としては、樹脂に無機微粒子などのフィラーを分散させて基材フィルム上にコーティングして凹凸を付与する方法(anti−glare:AGコーティング);基材フィルム上に屈折率の異なる複数の層を形成させて光の干渉を用いる方法(anti−reflection:ARコーティング)またはこれらを混用する方法などがある。
そのうち、前記AGコーティングの場合、反射される光の絶対量は一般的なハードコーティングと同等な水準であるが、凹凸を通じた光の散乱を用いて目に入る光の量を減らすことによって低反射効果を得ることができる。しかし、前記AGコーティングは表面凹凸によって画面の鮮明度が落ちるため、最近はARコーティングに対する多くの研究が行われている。
前記ARコーティングを用いたフィルムとしては、光透過性基材フィルム上にハードコーティング層(高屈折率層)、低反射コーティング層などが積層された多層構造のものが商用化されている。しかし、多数の層を形成させる方法は各層を形成する工程を別途に行うことによって層間密着力(界面接着力)が弱くて耐スクラッチ性が落ちる短所がある。これによって、以前には反射防止フィルムに含まれる低屈折層の耐スクラッチ性を向上させるためにはナノメートルサイズの多様な粒子(例えば、シリカ、アルミナ、ゼオライトなどの粒子)を添加する方法が主に試みられた。しかし、前記のようにナノメートルサイズの粒子を使用する場合、低屈折層の反射率を低めながら耐スクラッチ性を同時に高めにくい限界があり、ナノメートルのサイズの粒子によって低屈折層表面が有する防汚性が大きく低下した。
一方、反射防止フィルムに通常使用されると知られた光透過性基材フィルムは光学的物性偏差が大きいという限界がある。
本発明は、低い反射率および透光率偏差を有しながら高い耐スクラッチ性および防汚性を同時に実現することができ、ディスプレイ装置の画面の鮮明度を高めることができる反射防止フィルムを提供するためのものである。
また、本発明は、前記反射防止フィルムを含む偏光板を提供するためのものである。
また、本発明は、前記反射防止フィルムを含み、高い画面の鮮明度を提供するディスプレイ装置を提供するためのものである。
本明細書では、光透過性基材;ハードコーティング層;および低屈折層を含み、反射(Reflection)モードのX線回折(XRD)パターンで、25〜27°の2θ値で第1ピークが現れ、46〜48°の2θ値で第2ピークが現れ、前記第1ピークの強度P1に対する前記第2ピークの強度P2の比率(P2/P1)は0.01以上である反射防止フィルムが提供される。
また、本明細書では、前記反射防止フィルムを含む偏光板が提供される。
また、本明細書では、前記反射防止フィルムを含むディスプレイ装置を提供することができる。
以下、発明の具体的な実施形態による反射防止フィルム、これを含む偏光板およびディスプレイ装置についてより詳細に説明する。
本明細書で、第1および第2の用語は多様な構成要素を説明することに使用され、前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使用される。
また、低屈折層は低い屈折率を有する層を意味することができ、例えば、550nmの波長で約1.2〜1.8の屈折率を示す層を意味することができる。
また、ピークは、特定測定量xとyに対して、xの値を変化させそれに対してy値を記録した時、yの値が最大値(または極値)が示される場合、その部分を意味する。この時、最大値は周辺部で最も大きな値を意味し、極値は瞬間変化率(instantaneous rate of change)が0である値を意味する。
また、中空型無機粒子とは、無機粒子の表面および/または内部に空の空間が存在する形態の粒子を意味する。
また、(メタ)アクリレート[(Meth)acrylate]は、アクリレート(acrylate)およびメタクリレート(Methacrylate)の両方ともを含む意味である。
また、(共)重合体は、共重合体(co−polymer)および単独重合体(homo−polymer)の両方ともを含む意味である。
また、含フッ素化合物は、化合物中に少なくとも1つ以上のフッ素元素が含まれている化合物を意味する。
また、光重合性化合物は、光の照射によって、例えば可視光線または紫外線の照射によって重合された高分子化合物を通称する。
発明の一実施形態によれば、光透過性基材;ハードコーティング層;および低屈折層を含み、反射(Reflection)モードのX線回折(XRD)パターンで、25〜27°の2θ値で第1ピークが現れ、46〜48°の2θ値で第2ピークが現れ、前記第1ピークの強度P1に対する前記第2ピークの強度P2の比率(P2/P1)は0.01以上である反射防止フィルムを提供することができる。
これにより、本発明者らは反射防止フィルムに関する研究を行って、反射モードのX線回折パターンで、25〜27°の2θ値で第1ピークが現れ、46〜48°の2θ値で第2ピークが現れ、前記第1ピークの強度P1に対する前記第2ピークの強度P2の比率(P2/P1)は0.01以上である反射防止フィルムは、反射防止フィルムの全体で類似の反射率および透光率が示されて反射率および透光率の偏差が少ないだけでなく、高い耐スクラッチ性および防汚性を同時に実現することができ、ディスプレイ装置の画面の鮮明度を有するという点を実験を通じて確認して発明を完成した。
前記反射防止フィルムは、フィルム全般に反射率および透光率の偏差が少なくてディスプレイ装置の画面の鮮明度を高めることができながらも、優れた耐スクラッチ性および高い防汚性を有するためディスプレイ装置または偏光板製造工程などに大きな制限なく容易に適用可能である。
具体的に、前記X線回折パターンは、X線照射モードのうちの反射モードを用いて算出することができる。
前記一実施形態による反射防止フィルムから得られた前記反射(Reflection)モードのX線回折(XRD)パターンでは2個以上のピークが現れ得る。具体的に、25〜27°の2θ値で1個のピークが現れこれを第1ピークと定義し、46〜48°の2θ値で1個のピークが現れこれを第2ピークと定義する。
したがって、前記反射防止フィルムは、25〜27°の2θ値で第1ピークが現れ、46〜48°の2θ値で第2ピークが現れる。また、前記第1ピークの強度P1に対する前記第2ピークの強度P2の比率(P2/P1)は0.01以上、0.015以上、0.02〜0.1、または0.03〜0.09であってもよい。これにより、反射防止フィルム全般に類似の反射率および透光率が示され低い反射率および透光率偏差を有する反射防止フィルムを実現することができ、スクラッチまたは防汚性向上も共に実現することができる。
前記反射防止フィルムの反射モードのX線回折パターンで、25〜27°の2θ値および46〜48°の2θ値でそれぞれ1個のピークが現れ、前記第1ピークの強度P1に対する前記第2ピークの強度P2の比率(P2/P1)が0.01以上と示されることによって、光透過性基材内の(100)および(−210)結晶面それぞれがそろっているように配列され、このような光透過性基材を含む前記反射防止フィルムは、反射率偏差が小さいことになり得る。
前記反射防止フィルムの反射モードのX線回折パターンで、25〜27°の2θ値でピークが現れないか、6〜48°の2θ値でピークが現れない場合、光透過性基材内に(100)または(−210)結晶面がよく形成されていないことがある。
また、前記第1ピークの強度P1に対する前記第2ピークの強度P2の比率(P2/P1)が0.01未満であれば、反射防止フィルムの反射率偏差が大きく示されることによって、視認性が落ちるという問題点が現れることがある。
一方、前記入射角(θ)とはX線が特定結晶面に照射される時、結晶面とX線とが成す角度を意味し、前記回折ピークとは、x−y平面での横軸(x軸)が入射されるX線の入射角の2倍(2θ)値であり、x−y平面での縦軸(y軸)が回折強度であるグラフ上で、横軸(x軸)である入射されるX線の入射角の2倍(2θ)値が正の方向に増加することによって、縦軸(y軸)である回折強度に対する横軸(x軸)であるX線の入射角の2倍(2θ)値の1次微分値(接線の傾き、dy/dx)が正の値から負の値に変わる、1次微分値(接線の傾き、dy/dx)が0である地点を意味する。
前記第1ピークおよび第2ピークの2θ値は、前記光透過性基材内の高分子の結晶内特定面間距離(d−spacing)に起因したものであり、前記第1ピークの強度(P1)に対する前記第2ピークの強度P2の比率(P2/P1)は、前記光透過性基材内の高分子結晶の大きさに起因したものであってもよい。
具体的に、光透過性基材内の特定面間距離(d−spacing)は、反射(Reflection)モードX線回折(XRD)パターンでの現れるピークの2θ値から確認することができる。より具体的に、Cu targetおよび1.54Åの波長(λ)である時、前記光透過性基材内に(−210)結晶面は46〜48°の2θ値で第2ピークと示され、前記光透過性基材内に(100)結晶面は25〜27°の2θ値で第1ピークと示され得る。
また、前記光透過性基材内の高分子結晶の大きさは、前記第1ピークの強度P1に対する前記第2ピークの強度P2の比率(P2/P1)として示され得、強度比率(P2/P1)が大きいほど光透過性基材内の高分子結晶の大きさは大きくなり、これにより、高分子結晶が前記光透過性基材内に高い整列度で配列できる。
前記一実施形態による反射防止フィルムに含まれている低屈折層は、バインダー樹脂および前記バインダー樹脂に分散された無機ナノ粒子を含むことができる。
一方、前記バインダー樹脂は、光重合性化合物の(共)重合体を含むことができる。前記バインダー樹脂を形成する光重合性化合物は、(メタ)アクリレート基またはビニル基を含む単量体またはオリゴマーを含むことができる。具体的に、前記光重合性化合物は、(メタ)アクリレート基またはビニル基を1以上、または2以上、または3以上含む単量体またはオリゴマーを含むことができる。
前記(メタ)アクリレート基を含む単量体またはオリゴマーの具体的な例としては、ペンタエリトリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリペンタエリトリトールヘプタ(メタ)アクリレート、トリレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリエトキシトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサエチルメタクリレート、ブチルメタクリレートまたはこれらの2種以上の混合物や、またはウレタン変性アクリレートオリゴマー、エポキシドアクリレートオリゴマー、エーテルアクリレートオリゴマー、デンドリティックアクリレートオリゴマー、またはこれらの2種以上の混合物が挙げられる。この時、前記オリゴマーの分子量は1,000〜10,000であってもよい。
前記ビニル基を含む単量体またはオリゴマーの具体的な例としては、ジビニルベンゼン、スチレンまたはパラメチルスチレンが挙げられる。
前記バインダー樹脂中の前記光重合性化合物に由来した部分の含量が大きく限定されるのではないが、最終製造される低屈折層や反射防止フィルムの機械的物性などを考慮して前記光重合性化合物の含量は10重量%〜80重量%、15〜70重量%、20〜60重量%、または30〜50重量%であってもよい。前記光重合性化合物の含量が10重量%未満であれば低屈折層の耐スクラッチ性および防汚性が大きく低下することがあり、80重量%超過すれば反射率が増加するという問題点が発生することがある。
一方、前記バインダー樹脂は、光重合性化合物および光反応性官能基を含む含フッ素化合物間の架橋重合体をさらに含むことができる。
前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物に含まれるフッ素元素の特性によって、前記反射防止フィルムは液体や有機物質に対して相互作用エネルギーが低くなり得、これにより、前記反射防止フィルムに転写される汚染物質の量を大きく減らすことができるだけでなく転写された汚染物質が表面に残留する現象を防止することができ、前記汚染物質自体を容易に除去することができる特性を有する。
また、前記低屈折層および反射防止フィルム形成過程で前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物に含まれている反応性官能基が架橋作用を果たすようになり、これにより、前記低屈折層および反射防止フィルムが有する物理的耐久性、耐スクラッチ性、および熱的安定性を高めることができる。
前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物には1以上の光反応性官能基が含まれるかまたは置換されてもよく、前記光反応性官能基は光の照射によって、例えば可視光線または紫外線の照射によって重合反応に参加できる官能基を意味する。前記光反応性官能基は光の照射によって重合反応に参加できると知られた多様な官能基を含むことができ、その具体的な例としては(メタ)アクリレート基、エポキシド基、ビニル基(Vinyl)またはチオール基(Thiol)が挙げられる。
前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物は、2,000〜200,000、好ましくは5,000〜100,000の重量平均分子量(GPC法によって測定したポリスチレン換算の重量平均分子量)を有することができる。
前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物の重量平均分子量が過度に小さければ、前記含フッ素化合物が前記低屈折層表面に均一で効果的に配列されず内部に位置するようになり、これにより、前記低屈折層および反射防止フィルムの表面が有する防汚性が低下し前記低屈折層および反射防止フィルムの内部の架橋密度が低くなって全体的な強度や耐スクラッチ性などの機械的物性が低下することがある。また、前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物の重量平均分子量が過度に高ければ、前記低屈折層および反射防止フィルムのヘイズが高まるか光透過度が低まることがあり、前記低屈折層および反射防止フィルムの強度も低下することがある。
具体的に、前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物は、i)一つ以上の光反応性官能基が置換され、少なくとも一つの炭素に1以上のフッ素が置換された脂肪族化合物または脂肪族環化合物;ii)1以上の光反応性官能基で置換され、少なくとも一つの水素がフッ素で置換され、一つ以上の炭素がケイ素で置換されたヘテロ(hetero)脂肪族化合物またはヘテロ(hetero)脂肪族環化合物;iii)一つ以上の光反応性官能基が置換され、少なくとも一つのシリコンに1以上のフッ素が置換されたポリジアルキルシロキサン系高分子(例えば、ポリジメチルシロキサン系高分子);iv)1以上の光反応性官能基で置換され少なくとも一つの水素がフッ素で置換されたポリエーテル化合物からなる群より選択された1種以上を含むことができる。
前記低屈折層に含まれるバインダー樹脂は、光重合性化合物および光反応性官能基を含む含フッ素化合物間の架橋重合体を含むことができる。
前記架橋重合体は、前記光重合性化合物に由来した部分100重量部に対して前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物に由来した部分1〜300重量部、2〜250重量部、3〜200重量部、5〜190重量部または10〜180重量部を含むことができる。前記光重合性化合物に対する前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物の含量は、前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物全体含量を基準にする。前記光重合性化合物に対する前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物が過量で添加される場合、前記低屈折層が十分な耐久性や耐スクラッチ性を有しないことがある。また、前記光重合性化合物に対する前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物の量が過度に小さければ、前記低屈折層が十分な防汚性や耐スクラッチ性などの機械的物性を有しないことがある。
前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物は、ケイ素またはケイ素化合物をさらに含むことができる。即ち、前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物は選択的に内部にケイ素またはケイ素化合物を含有することができ、具体的に、前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物中のケイ素の含量は0.1重量%〜20重量%であってもよい。
前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物それぞれに含まれるケイ素またはケイ素化合物の含量も、通常知られた分析方法、例えば、ICP[Inductively Coupled Plasma]分析方法によって確認することができる。
前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物に含まれるケイ素は前記実施形態の低屈折層に含まれる他の成分との相溶性を高めることができ、これにより、最終製造される低屈折層にヘイズ(haze)が発生することを防止して透明度を高める役割を果たすことができ、同時に、最終製造される低屈折層や反射防止フィルムの表面のスリップ性を向上させて耐スクラッチ性を高めることができる。
一方、前記光反応性官能基を含む含フッ素化合物中のケイ素の含量が過度に大きくなれば、前記低屈折層や反射防止フィルムが十分な透光度や反射防止性能を有することができず表面の防汚性も低下することがある。
また、前記バインダー樹脂は、光重合性化合物、光反応性官能基を含む含フッ素化合物および反応性官能基が1以上置換されたポリシルセスキオキサン(polysilsesquioxane)間の架橋重合体をさらに含むことができる。
一方、前記反応性官能基が1以上置換されたポリシルセスキオキサンは、表面に反応性官能基が存在して前記低屈折層の機械的物性、例えば耐スクラッチ性を高めることができ、以前に知られたシリカ、アルミナ、ゼオライトなどの微細粒子を使用する場合とは異なり、前記低屈折層の耐アルカリ性を向上させることができながら、平均反射率や色などの外観特性を向上させることができる。
前記ポリシルセスキオキサンは(RSiO1.5と表記でき(この時、nは4〜30または8〜20)、ランダム、梯子形、cageおよび部分的なcageなどの多様な構造を有することができる。好ましくは、前記低屈折層および反射防止フィルムの物性および品質を高めるために、前記反応性官能基が1以上置換されたポリシルセスキオキサンとして反応性官能基が1以上置換されケージ(cage)構造を有する多面体オリゴマーシルセスキオキサン(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane)を使用することができる。
また、より好ましくは、前記官能基が1以上置換されケージ(cage)構造を有する多面体オリゴマーシルセスキオキサンは、分子中にシリコン8〜20個を含むことができる。
また、前記ケージ(cage)構造を有する多面体オリゴマーシルセスキオキサンのシリコンのうちの少なくとも1つ以上には反応性官能基が置換されてもよく、反応性官能基が置換されていないシリコンには前述の非反応性官能基が置換されてもよい。
前記ケージ(cage)構造を有する多面体オリゴマーシルセスキオキサンのシリコンのうちの少なくとも一つに反応性官能基が置換されることによって前記低屈折層および前記バインダー樹脂の機械的物性を向上させることができ、同時に残りシリコンに非反応性官能基が置換されることによって分子構造的に立体的な障害(Steric hindrance)が現れシロキサン結合(−Si−O−)が外部に露出される頻度や確率を大きく低めて前記低屈折層および前記バインダー樹脂の耐アルカリ性を向上させることができる。
前記ポリシルセスキオキサンに置換される反応性官能基はアルコール、アミン、カルボン酸、エポキシド、イミド、(メタ)アクリレート、ニトリル、ノルボルネン、オレフィン[アリル(allyl)、シクロアルケニル(cycloalkenyl)またはビニルジメチルシリルなど]、ポリエチレングリコール、チオールおよびビニル基からなる群より選択された1種以上の官能基を含むことができ、好ましくは、エポキシドまたは(メタ)アクリレートであってもよい。
前記反応性官能基のより具体的な例としては、(メタ)アクリレート、炭素数1〜20のアルキル(メタ)アクリレート、炭素数3〜20のシクロアルキル(cycloalkyl)エポキシド、炭素数1〜10のアルキルシクロアルカン(cycloalkane)エポキシドが挙げられる。前記アルキル(メタ)アクリレートは(メタ)アクリレートと結合しない‘アルキル’の他の一部分が結合位置であるという意味であり、前記シクロアルキルエポキシドはエポキシドと結合しない‘シクロアルキル’の他の部分が結合位置であるという意味であり、アルキルシクロアルカン(cycloalkane)エポキシドはシクロアルカン(cycloalkane)エポキシドと結合しない‘アルキル’の他の部分が結合位置であるという意味である。
一方、前記反応性官能基が1以上置換されたポリシルセスキオキサンは、前述の反応性官能基以外に炭素数1〜20の直鎖または分枝鎖のアルキル基、炭素数6〜20のシクロヘキシル基および炭素数6〜20のアリール基からなる群より選択された1種以上の未反応性官能基を1以上さらに含むことができる。このように前記ポリシルセスキオキサンに反応性官能基と未反応性官能基が表面に置換されることによって、前記反応性官能基が1以上置換されたポリシルセスキオキサンでシロキサン結合(−Si−O−)が分子内部に位置しながら外部に露出されなくなって前記低屈折層および反射防止フィルムの耐アルカリ性および耐スクラッチ性をより高めることができる。
このような反応性官能基が1以上置換されケージ(cage)構造を有する多面体オリゴマーシルセスキオキサン(Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane、POSS)の例としては、TMP ジオールイソブチル(DiolIsobutyl) POSS、シクロヘキサンジオールイソブチル(Cyclohexanediol Isobutyl) POSS、1,2−プロパンジオールイソブチル(1,2−PropanediolIsobutyl) POSS、オクタ(3−ヒドロキシ−3メチルブチルジメチルシロキシ)(Octa(3−hydroxy−3 methylbutyldimethylsiloxy))POSSなどアルコールが1以上置換されたPOSS;アミノプロピルイソブチル(AminopropylIsobutyl) POSS、アミノプロピルイソオクチル(AminopropylIsooctyl) POSS、アミノエチルアミノプロピルイソブチル(Aminoethylaminopropyl Isobutyl) POSS、N−フェニルアミノプロピル(N−Phenylaminopropyl) POSS、N−メチルアミノプロピルイソブチル(N−Methylaminopropyl Isobutyl) POSS、オクタアンモニウム(OctaAmmonium) POSS、アミノフェニルシクロヘキシル(AminophenylCyclohexyl) POSS、アミノフェニルイソブチル(AminophenylIsobutyl) POSSなどアミンが1以上置換されたPOSS;マレアミック酸−シクロヘキシル(Maleamic Acid−Cyclohexyl) POSS、マレアミック酸−イソブチル(Maleamic Acid−Isobutyl) POSS、オクタマレアミック酸(Octa Maleamic Acid) POSSなどカルボン酸が1以上置換されたPOSS;エポキシシクロヘキシルイソブチル(EpoxyCyclohexylIsobutyl) POSS、エポキシシクロヘキシル(Epoxycyclohexyl) POSS、グリシジル(Glycidyl) POSS、グリシジルエチル(GlycidylEthyl) POSS、グリシジルイソブチル(GlycidylIsobutyl) POSS、グリシジルイソオクチル(GlycidylIsooctyl) POSSなどエポキシドが1以上置換されたPOSS;POSS マレイミドシクロヘキシル(Maleimide Cyclohexyl、POSS マレイミドイソブチル(Maleimide Isobutyl)などイミドが1以上置換されたPOSS;アクリロイソブチル(AcryloIsobutyl) POSS、(メタ)アクリルイソブチル((Meth)acrylIsobutyl) POSS、(メタ)アクリレートシクロヘキシル((Meth)acrylate Cyclohexyl) POSS、(メタ)アクリレートイソブチル((Meth)acrylate Isobutyl) POSS、メタ)アクリレートエチル((Meth)acrylate Ethyl) POSS、(メタ)アクリレートイソオクチル((Meth)acrylate Isooctyl) POSS、(メタ)アクリルフェニル((Meth)acrylPhenyl) POSS、(メタ)アクリル((Meth)acryl) POSS、アクリロ(Acrylo) POSSなど(メタ)アクリレートが1以上置換されたPOSS;シアノプロピルイソブチル(CyanopropylIsobutyl) POSSなどのニトリル基が1以上置換されたPOSS;ノルボルネニルエチル(NorbornenylethylEthyl) POSS、ノルボルネニルエチルイソブチル(NorbornenylethylIsobutyl) POSS、ノルボルネニルエチルジシラノイソブチル(Norbornenylethyl DiSilanoIsobutyl) POSS、トリスノルボルネニルイソブチル(Trisnorbornenyl Isobutyl) POSSなどノルボルネン基が1以上置換されたPOSS;アリルイソブチル(AllylIsobutyl) POSS、モノビニルイソブチル(MonoVinylIsobutyl) POSS、オクタシクロへキセニルジメチルシリル(OctaCyclohexenyldimethylsilyl) POSS、オクタビニルジメチルシリル(OctaVinyldimethylsilyl) POSS、オクタビニル(OctaVinyl) POSSなどの、オレフィンまたはビニル基が1以上置換されたPOSS;炭素数5〜30のPEGが置換されたPOSS;またはメルカプトプロピルイソブチル(MercaptopropylIsobutyl) POSSまたはメルカプトプロピルイソオクチル(MercaptopropylIsooctyl) POSSなどのチオール基が1以上置換されたPOSS;などが挙げられる。
前記光重合性化合物、光反応性官能基を含む含フッ素化合物および反応性官能基が1以上置換されたポリシルセスキオキサン(polysilsesquioxane)間の架橋重合体は、前記光重合性化合物100重量部に対して前記反応性官能基が1以上置換されたポリシルセスキオキサン0.5〜60重量部、1.5〜45重量部、3〜40重量部、または5〜30重量部を含むことができる。
前記バインダー樹脂中の光重合性化合物に由来した部分に対する前記反応性官能基が1以上置換されたポリシルセスキオキサン(polysilsesquioxane)に由来した部分の含量が過度に小さい場合、前記低屈折層の耐スクラッチ性を十分に確保し難いこともある。また、前記バインダー樹脂中の光重合性化合物に由来した部分に対する前記反応性官能基が1以上置換されたポリシルセスキオキサン(polysilsesquioxane)に由来した部分の含量が過度に大きい場合にも、前記低屈折層や反射防止フィルムの透明度が低下することもあり、耐スクラッチ性がむしろ低下することもある。
一方、前記一実施形態による反射防止フィルムに含まれている低屈折層は、前記バインダー樹脂に分散された無機微粒子を含むことができる。前記無機微粒子は、ナノメートルまたはマイクロメートル単位の直径を有する無機粒子を意味する。
具体的に、前記無機微粒子はソリッド型無機ナノ粒子および/または中空型無機ナノ粒子を含むことができ、前記ソリッド型無機ナノ粒子は100nm以下の直径を有しその内部に空の空間が存在しない形態の粒子を意味する。
また、前記中空型無機ナノ粒子は、200nm以下の直径を有しその表面および/または内部に空の空間が存在する形態の粒子を意味する。
前記ソリッド型無機ナノ粒子は、0.5〜100nm、1〜80nm、2〜70nmまたは5〜60nmの直径を有することができる。
前記中空型無機ナノ粒子は、1〜200nm、10〜150nm、20〜130nm、30〜110nmまたは40〜100nmの直径を有することができる。
一方、前記ソリッド型無機ナノ粒子および前記中空型無機ナノ粒子それぞれは、表面に(メタ)アクリレート基、エポキシド基、ビニル基(Vinyl)およびチオール基(Thiol)からなる群より選択された1種以上の反応性官能基を含有することができる。前記ソリッド型無機ナノ粒子および前記中空型無機ナノ粒子それぞれが表面に前述の反応性官能基を含有することによって、前記低屈折層はより高い架橋度を有することができ、これによって、より向上した耐スクラッチ性および防汚性を確保することができる。
前記中空型無機ナノ粒子としては、その表面がフッ素系化合物でコーティングされたものを単独で使用するか、フッ素系化合物で表面がコーティングされない中空型無機ナノ粒子と混合して使用することができる。前記中空型無機ナノ粒子の表面をフッ素系化合物でコーティングすれば表面エネルギーをより低めることができ、これにより、前記低屈折層の耐久性や耐スクラッチ性をより高めることができる。
前記中空型無機ナノ粒子の表面にフッ素系化合物をコーティングする方法として通常知られた粒子コーティング方法や重合方法などを大きな制限なく使用することができ、例えば、前記中空型無機ナノ粒子およびフッ素系化合物を水と触媒の存在下でゾル−ゲル反応させて加水分解および縮合反応によって前記中空型無機ナノ粒子の表面にフッ素系化合物を結合させることができる。
前記中空型無機ナノ粒子の具体的な例としては、中空シリカ粒子が挙げられる。前記中空シリカは、有機溶媒により容易に分散されるために、表面に置換された所定の官能基を含むことができる。前記中空シリカ粒子表面に置換可能な有機官能基の例が大きく限定されるのではなく、例えば、(メタ)アクリレート基、ビニル基、ヒドロキシ基、アミン基、アリル基(allyl)、エポキシ基、イソシアネート基、アミン基、またはフッ素などが前記中空シリカ表面に置換されてもよい。
前記低屈折層のバインダー樹脂は、前記光重合性化合物100重量部に対して前記無機微粒子10〜600重量部、20〜550重量部、50〜500重量部、100〜400重量部または150〜350重量部を含むことができる。前記無機微粒子が過量で添加される場合、バインダーの含量低下によってコーティング膜の耐スクラッチ性や耐摩耗性が低下することがある。
一方、前記低屈折層は、光重合性化合物、反応性官能基を含む含フッ素化合物、反応性官能基が1以上置換されたポリシルセスキオキサン、および前記無機微粒子を含む光硬化性コーティング組成物を前記光透過性基材上に塗布し、塗布された結果物を光硬化することによって得ることができる。
また、前記光硬化性コーティング組成物は、光開始剤をさらに含むことができる。これにより、前述の光硬化性コーティング組成物から製造される低屈折層には前記光重合開始剤が残留することがある。
前記光重合開始剤としては光硬化性樹脂組成物に使用できると知られた化合物であれば大きな制限なく使用可能であり、具体的に、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、オキシム系化合物またはこれらの2種以上の混合物を使用することができる。
前記光重合性化合物100重量部に対して、前記光重合開始剤は1〜100重量部、5〜90重量部、10〜80重量部、20〜70重量部または30〜60重量部の含量で使用できる。前記光重合開始剤の量が過度に少なければ、前記光硬化性コーティング組成物の光硬化段階で未硬化されて残留する物質が発生することがある。前記光重合開始剤の量が過度に多ければ、未反応開始剤が不純物として残留するか架橋密度が低まり、製造されるフィルムの機械的物性が低下するか反射率が非常に高まることがある。
また、前記光硬化性コーティング組成物は有機溶媒をさらに含むことができる。前記有機溶媒の非制限的な例を挙げれば、ケトン類、アルコール類、アセテート類、およびエーテル類、またはこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
このような有機溶媒の具体的な例としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、またはイソブチルケトンなどのケトン類;メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール、i−ブタノール、またはt−ブタノールなどのアルコール類;エチルアセテート、i−プロピルアセテート、またはポリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのアセテート類;テトラヒドロフランまたはプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル類;またはこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
前記有機溶媒は、前記光硬化性コーティング組成物に含まれる各成分を混合する時期に添加されるか各成分が有機溶媒に分散または混合された状態で添加されながら前記光硬化性コーティング組成物に含まれてもよい。前記光硬化性コーティング組成物中の有機溶媒の含量が過度に小さければ、前記光硬化性コーティング組成物の流れが低下して最終製造されるフィルムに縞柄ができるなど不良が発生することがある。また、前記有機溶媒の過量添加時、固形分含量が低まって、コーティングおよび成膜が十分に行われなくてフィルムの物性や表面特性が低下することがあり、乾燥および硬化過程で不良が発生することがある。これにより、前記光硬化性コーティング組成物は含まれる成分の全体固形分の濃度が1重量%〜50重量%、または2〜20重量%になるように有機溶媒を含むことができる。
一方、前記光硬化性コーティング組成物を塗布するのに通常使用される方法および装置を格別な制限なく使用することができ、例えば、Meyer barなどのバーコーティング法、グラビアコーティング法、2 roll reverseコーティング法、vacuum slot dieコーティング法、2 rollコーティング法などを使用することができる。
前記光硬化性コーティング組成物を光硬化させる段階では200〜400nm波長の紫外線または可視光線を照射することができ、照射時、露光量は100〜4,000mJ/cmが好ましい。露光時間も特に限定されるのではなく、使用される露光装置、照射光線の波長または露光量によって適切に変化させることができる。
また、前記光硬化性コーティング組成物を光硬化させる段階では、窒素大気条件を適用するために窒素パージングなどを行うことができる。
前記一実施形態によるハードコーティングフィルムに含まれているハードコーティング層としては、通常知られたハードコーティング層を大きな制限なく使用することができる。前記ハードコーティング層の一例として、光硬化性樹脂を含むバインダー樹脂;および前記バインダー樹脂に分散された有機または無機微粒子を含むハードコーティング層が挙げられる。
前記ハードコーティング層に含まれる光硬化性樹脂は紫外線などの光が照射されれば重合反応を起こすことができる光硬化性化合物の重合体であって、当業界で通常のものであってもよい。具体的に、前記光硬化性樹脂は、ウレタンアクリレートオリゴマー、エポキシドアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレート、およびポリエーテルアクリレートからなる反応性アクリレートオリゴマー群;およびジペンタエリトリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリトリトールヒドロキシペンタアクリレート、ペンタエリトリトールテトラアクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート、トリメチレンプロピルトリアクリレート、プロポキシレーテッドグリセロールトリアクリレート、トリメチルプロパンエトキシトリアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、プロポキシレーテッドグリセロ(グリセロール)トリアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、およびエチレングリコールジアクリレートからなる多官能性アクリレート単量体群より選択される1種以上を含むことができる。
前記有機または無機微粒子は粒径が具体的に限定されるのではないが、例えば、有機微粒子は1〜10μmの粒径を有することができ、前記無機粒子は1nm〜500nm、または1nm〜300nmの粒径を有することができる。前記有機または無機微粒子の粒径は体積平均粒径と定義できる。
また、前記ハードコーティング層に含まれる有機または無機微粒子の具体的な例が限定されるのではないが、例えば、前記有機または無機微粒子はアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシド樹脂およびナイロン樹脂からなる有機微粒子であるか酸化ケイ素、二酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ジルコニウムおよび酸化亜鉛からなる無機微粒子であってもよい。
前記ハードコーティング層のバインダー樹脂は、数平均分子量10,000以上、13,000以上、15,000〜100,000または20,000〜80,000の高分子量(共)重合体をさらに含むことができる。前記高分子量(共)重合体は、セルロース系ポリマー、アクリル系ポリマー、スチレン系ポリマー、エポキシド系ポリマー、ナイロン系ポリマー、ウレタン系ポリマー、およびポリオレフィン系ポリマーからなる群より選択される1種以上であってもよい。
一方、前記ハードコーティング層のまた他の一例として、光硬化性樹脂の有機高分子樹脂;および前記有機高分子樹脂に分散された帯電防止剤を含むハードコーティング層が挙げられる。
前記帯電防止剤は、第四級アンモニウム塩化合物;ピリジニウム塩;1〜3個のアミノ基を有する陽イオン性化合物;スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基などの陰イオン性化合物;アミノ酸系またはアミノ硫酸エステル系化合物などの両性化合物;イミノアルコール系化合物、グリセリン系化合物、ポリエチレングリコール系化合物などの非イオン性化合物;スズまたはチタニウムなどを含む金属アルコキシド化合物などの有機金属化合物;前記有機金属化合物のアセチルアセトネート塩などの金属キレート化合物;このような化合物の2種以上の反応物または高分子化物;このような化合物の2種以上の混合物であってもよい。ここで、前記第四級アンモニウム塩化合物は分子内に1つ以上の第四級アンモニウム塩基を有する化合物であってもよく、低分子型または高分子型を制限なく使用することができる。
また、前記帯電防止剤としては、導電性高分子と金属酸化物微粒子も使用することができる。前記導電性高分子としては、芳香族共役系ポリ(パラフェニレン)、ヘテロ環式共役系のポリピロール、ポリチオフェン、脂肪族共役系のポリアセンチレン、ヘテロ原子を含む共役系のポリアニリン、混合形態共役系のポリ(フェニレンビニレン)、分子中に複数の共役鎖を有する共役系である複鎖型共役系化合物、共役高分子鎖を飽和高分子にグラフトまたはブロック共重合させた導電性複合体などがある。また、前記金属酸化物微粒子としては酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化セリウム、インジウムスズ酸化物、酸化インジウム、酸化アルミニウム、アンチモンドーピングされた酸化スズ、アルミニウムドーピングされた酸化亜鉛などが挙げられる。
前記光重合性樹脂の有機高分子樹脂;および前記有機高分子樹脂に分散された帯電防止剤を含むハードコーティング層はアルコキシシラン系オリゴマーおよび金属アルコキシド系オリゴマーからなる群より選択される1種以上の化合物をさらに含むことができる。
前記アルコキシシラン系化合物は当業界で通常のものであってもよいが、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシランおよびグリシドキシプロピルトリエトキシシランからなる群より選択される1種以上の化合物であってもよい。
また、前記金属アルコキシド系オリゴマーは、金属アルコキシド系化合物および水を含む組成物のゾル−ゲル反応によって製造することができる。前記ゾル−ゲル反応は、前述のアルコキシシラン系オリゴマーの製造方法に準ずる方法で行うことができる。但し、前記金属アルコキシド系化合物は水と急激に反応することがあるので、前記金属アルコキシド系化合物を有機溶媒に希釈した後、水を徐々にドロッピングする方法で前記ゾル−ゲル反応を行うことができる。この時、反応効率などを勘案して、水に対する金属アルコキシド化合物のモル比(金属イオン基準)は3〜170の範囲内で調節するものであってもよい。
ここで、前記金属アルコキシド系化合物は、チタニウムテトラ−イソプロポキシド、ジルコニウムイソプロポキシドおよびアルミニウムイソプロポキシドからなる群より選択される1種以上の化合物であってもよい。
前記一実施形態によるハードコーティングフィルムに含まれている光透過性基材は、光透過度が90%以上であり、ヘイズ1%以下である透明フィルムであってもよい。
前記光透過性基材は、300nm以上の波長で透過率が50%以上であってもよい。また、前記光透過性基材は、フィルムを通じて水蒸気圧が高いところから低いところへ湿気が移動する透湿現象がほとんど行われない低透湿特性を有する高分子フィルムであって、例えば、前記光透過性基材は30〜40℃の温度および90〜100%相対湿度の条件で透湿率が50g/m・day以下、30g/m・day以下、20g/m・day以下、または15g/m・day以下であってもよい。前記光透過性基材の透湿率が50g/m・day超過すれば、反射防止フィルム内に湿気が透湿されて高温環境で前記反射防止フィルムを適用したディスプレイの劣化現象が発生することがある。
前述のように、前記第1ピークおよび第2ピークの2θ値は、前記光透過性基材内の高分子の結晶内特定面間距離(d−spacing)に起因したものであってもよく、前記第1ピークの強度P1に対する前記第2ピークの強度P2の比率(P2/P1)は、前記光透過性基材内の高分子結晶の大きさに起因したものであってもよい。
また、前記光透過性基材内の高分子結晶の特定面間距離(d−spacing)および大きさは、光透過性基材の製造過程での延伸比、延伸温度および延伸後冷却速度などと関連があり、また、前記光透過性基材の一方向および前記一方向と垂直な方向間の引張強度比率と関連があり得る。
具体的に、前記光透過性基材は、一方向および前記一方向に垂直な方向に異なる引張強度の値が示され、例えば、一方向の引張強度に対する、前記一方向に垂直な方向の引張強度の比率は2以上、2〜30、2.1〜20、2.2〜10、または2.2〜5であってもよい。
この時、前記一方向の引張強度は前記一方向に垂直な方向の引張強度より小さい値を有する。前記引張強度比率が2未満であれば、反射防止フィルム部位別反射率および透光率偏差が大きいことがあり、可視光線の干渉によるレインボー現象が発生することがある。
前記光透過性基材は、一方向の引張強度が50〜500Mpa、60〜450Mpa、または70〜400Mpaであってもよい。
また、前記光透過性基材の前記一方向に垂直な方向の引張強度は、50〜500Mpa、60〜450Mpa、または70〜400Mpaであってもよい。
前記光透過性基材は、波長400nm〜800nmで測定される厚さ方向のリタデーション(Rth)が5,000nm以上、5,200〜50,000nm、5,400〜40,000nm、5,600〜30,000nm、5,800〜20,000nm、または5,800〜10,000nmであってもよい。このような光透過性基材の具体的な例としては、一軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムまたは二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが挙げられる。
前記光透過性基材の厚さ方向のリタデーション(Rth)が5,000nm未満であれば、反射防止フィルム部位別反射率および透光率偏差が大きいことがあり、可視光線の干渉によるレインボー現象が発生することがある。
厚さ方向のリタデーションは、通常知られた測定方法および測定装置によって確認することができる。例えば、厚さ方向のリタデーションの測定装置としては、AXOMETRICS社製の商品名「アクソスキャン(AxoScan)」などが挙げられる。
例えば、厚さ方向のリタデーションの測定条件としては、前記光透過性基材フィルムに対して、屈折率(589nm)値を前記測定装置に入力した後、温度:25℃、湿度:40%の条件下、波長590nmの光を使用して、光透過性基材フィルムの厚さ方向のリタデーションを測定し、求められた厚さ方向のリタデーション測定値(測定装置の自動測定(自動計算)による測定値)に基づいて、フィルムの厚さ10μm当りリタデーション値に換算することによって求めることができる。また、測定試料の光透過性基材のサイズは、測定器のステージの測光部(直径:約1cm)よりも大きければ良いため、特に制限されないが、縦:76mm、横52mm、厚さ13μmの大きさにすることができる。
また、厚さ方向のリタデーションの測定に用いる「前記光透過性基材の屈折率(589nm)」の値は、リタデーションの測定対象になるフィルムを形成する光透過性基材と同一な種類の樹脂フィルムを含む未延伸フィルムを形成した後、このような未延伸フィルムを測定試料として使用し(また、測定対象になるフィルムが未延伸フィルムである場合には、そのフィルムをそのまま測定試料として使用することができる)、測定装置として屈折率測定装置(株式会社アタゴ製の商品名「NAR−1T SOLID」)を使用し、589nmの光源を使用し、23℃の温度条件で、測定試料の面内方向(厚さ方向には垂直な方向)の589nmの光に対する屈折率を測定して求めることができる。
また、前記光透過性基材の素材は、トリアセチルセルロース、シクロオレフィン重合体、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどであってもよい。また、前記基材フィルムの厚さは生産性などを考慮して10〜300μmであってもよいが、これに限定するのではない。
前記一実施形態の反射防止フィルムは、低い反射率を示して高い透光度および優れた光学特性を実現することができる。具体的に、前記反射防止フィルムは、380nm〜780nmの可視光線波長帯領域で平均反射率が2.0%以下、1.6%以下、1.2%以下、0.05%〜0.9%、0.10%〜0.70%、または0.2%〜0.5%の平均反射率を有することができる。
また、前記一実施形態の反射防止フィルムは、低い反射率偏差および透光率偏差を示して優れた光学特性を実現することができる。具体的に、前記反射防止フィルムの平均反射率偏差は0.2%p以下、0.01〜0.15%pまたは0.01〜0.1%pであってもよい。また、前記反射防止フィルムの透光率偏差は0.2%p以下、0.01〜0.15%pまたは0.01〜0.1%pであってもよい。
前記平均反射率偏差は、前記反射防止フィルムから選定された2つ以上の特定部分(ポイント)の380〜780nmの可視光線波長帯領域での平均反射率と、前記平均反射率の平均値間の差(絶対値)を意味する。前記平均反射率偏差を算出する方法としては、具体的に、1)反射防止フィルム内に2つ以上のポイント選定し、2)前記2つ以上のポイントで平均反射率それぞれ測定し、3)2)段階で測定された平均反射率の算術平均を計算し、および4)各ポイントの平均反射率と3)段階の算術平均の差(絶対値)を計算して、最終的に2つ以上の平均反射率の偏差を算出することができる。この時、2つ以上の前記平均反射率の偏差のうちの最も大きな値を有する平均反射率偏差は0.2%p以下であってもよい。
一方、前記透光率偏差は前記反射防止フィルムから選定された2つ以上の特定部分(ポイント)の透光率と、前記透光率の平均値間の差(絶対値)を意味するものであって、平均反射率を測定する代わりに透光率を測定するという点を除いて、前記平均反射率偏差を算出する方法と同様な方法で透光率偏差を算出することができる。この時、2つ以上の前記透光率偏差のうちの最も大きな値を有する透光率偏差は0.2%p以下であってもよい。
発明の他の実施形態によれば、前記反射防止フィルムを含む偏光板を提供することができる。前記偏光板は、偏光子と、前記偏光子の少なくとも一面に形成された反射防止フィルムを含むことができる。
また、発明のまた他の実施形態によれば、偏光子と、前記偏光子を中心にして対向するように位置する10μm以下の厚さを有する第2ハードコーティング層および前記一実施形態による反射防止フィルムを含む偏光板を提供することができる。
前記反射防止フィルムに関する詳細な説明およびこれに含まれる成分に関する詳細な説明および具体的な例示は、前述の通りである。
また、前記偏光板は10μm以下の厚さを有する第2ハードコーティング層、偏光子および前記反射防止フィルムが順次に積層されることを除いては、本発明の属する技術分野で知られた構成成分および製造方法を用いて製造することができ、例えば、前記偏光板は10μm以下の厚さを有する第2ハードコーティング層、偏光子、光透過性基材、ハードコーティング層、および低屈折層が順次に積層されていてもよい。
以前に知られた偏光板は偏光子を中心にして両側にトリアセチルセルロース(TAC)フィルムなどを位置する構造を有するが、トリアセチルセルロースフィルムの場合、耐水性が弱くて高温/高湿環境でねじれることがあり、光漏れなどの不良を誘発するという問題点がある。
しかし、前記また他の実施形態による偏光板は、偏光子の一面に前述の特性を有する光透過性基材が位置し、偏光子の他の一面に10μm以下の厚さを有する第2ハードコーティング層が位置し、前記偏光板が高温高湿条件で長時間露出されても偏光子側への水分伝達を遮断して物性や形態に大きな変化がない耐久性を確保することができる。
また、前記偏光板は10μm以下の厚さを有する第2ハードコーティング層を使用することによって、前述の水分伝達遮断および耐久性確保に関する効果と共に、偏光板全体の厚さを低めることができる。
具体的に、前記偏光子;前記第2ハードコーティング層;および前記光透過性基材を合わせた総厚さは200μm以下であってもよい。例えば、前記偏光子は40μm以下、または1〜40μmの厚さを有することができ、前記ハードコーティング層は10um以下、または1〜10μmの厚さを有することができ、前記光透過性基材は150μm以下の厚さを有することができる。この場合、前記偏光板および前記偏光板を含むディスプレイの薄形軽量化が可能である。
前記偏光子は、一面に前記10μm以下の厚さを有する第2ハードコーティング層が位置し、他の一面には前記反射防止フィルムに含まれる光透過性基材が配置されてもよい。前記光透過性基材は、波長400nm〜800nmで測定される厚さ方向のリタデーション(Rth)が5,000nm以上、7,000〜50,000nm、または8,000〜40,000nmであってもよい。前記偏光板に含まれる光透過性基材の厚さ方向のリタデーション(Rth)が5,000nm未満であれば、反射防止フィルム部位別反射率および透光率偏差が大きいことがあり、可視光線の干渉によるレインボー現象が発生することがある。一方、前記リタデーションの測定方法および装置は、前述の反射防止フィルムで記載した通りである。
また、前記光透過性基材は一方向および前記一方向に垂直な方向に異なる引張強度の値が示され、例えば、一方向の引張強度に対する、前記一方向に垂直な方向の引張強度の比率は2以上、3以上、4〜30または5〜20であってもよい。この時、前記一方向の引張強度は、前記一方向に垂直な方向の引張強度より小さな値を有する。前記偏光板に含まれる光透過性基材の引張強度比率が2未満であれば、反射防止フィルム部位別反射率および透光率偏差が大きいことがあり、可視光線の干渉によるレインボー現象が発生することがある。
前記10μm以下の厚さを有する第2ハードコーティング層は本発明の属する技術分野で知られた構成成分および製造方法を用いて製造することができ、例えば、前記反射防止フィルムに含まれているハードコーティング層と同一な構成などを有するフィルムであってもよい。
一方、前記偏光子は、多様な方向に振動しながら入射される光から一方向に振動する光のみを抽出できる特性を示す。このような特性は、ヨードを吸収したポリビニルアルコール(PVA、poly vinyl alcohol)を強い張力で延伸して達成することができる。例えば、PVAフィルムを水溶液に浸漬して膨潤(swelling)させる膨潤する段階、前記膨潤されたPVAフィルムに偏光性を付与する二色性染料物質で染色する段階、前記染色されたPVAフィルムを延伸(stretch)して前記二色性染料物質を延伸方向に並んで配列させる延伸段階、および前記延伸段階を経たPVAフィルムの色を補正する補色段階を経て偏光子を形成することができるが、これに制限されるわけではない。
前記ポリビニルアルコールは、ポリビニルアルコール樹脂またはその誘導体を含むものであれば特別な制限なく使用が可能である。この時、前記ポリビニルアルコール樹脂の誘導体としては、これに限定されるのではないが、ポリビニルホルマール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂などが挙げられる。一方、前記二色性染料としては、アゾ(azo)系、アントラキノン(anthraquinone)系、テトラジン(tetrazin)系などを使用することができるが、これに制限されるわけではない。また、前記ポリビニルアルコールフィルムは当該技術分野において偏光子製造に一般に使用される市販されるポリビニルアルコールフィルム、例えば、クラレ社のP30、PE30、PE60、日本合成社のM3000、M6000などを使用することができる。
一方、前記ポリビニルアルコールフィルムは、これによって限定されるのではないが、重合度が1000〜10000または1500〜5000であってもよい。重合度が前記範囲を満足する時、分子の動きが自由であり、ヨードまたは二色性染料などと柔軟に混合できる。
前記偏光板はディスプレイ、例えば、液晶表示装置(LCD)の上部偏光板として使用できる。また、積層構造において、前記反射防止フィルムが上部に配置でき、具体的に、前記反射防止フィルムはディスプレイ装置の視認側に近く配置することができる。前記反射防止フィルムをディスプレイの視認側に近く位置するように制御することによって、偏光子側に水分伝達を遮断して耐久性を向上させると同時に、外部から入射される光の反射を最小化させて画面の鮮明度を向上させることができる。
一方、前記偏光子と接する第2ハードコーティング層および/または光透過性基材の一面に接着層をさらに含むことができ、さらに、各層の間または最外郭には耐汚染層などのその他の機能層をさらに含むことができる。
例えば、前記偏光子の各一面に位置する第2ハードコーティング層および光透過性基材は、接着剤などを使用してラミネーションすることによって接着させることができる。使用可能な接着剤としては当技術分野に知らされたものであれば特に制限されないが、例えば、水系接着剤、一液形または二液型のポリビニルアルコール(PVA)系接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、スチレンブタジエンゴム系(SBR系)接着剤、またはホットメルト型接着剤などがある。
発明のまた他の実施形態によれば、前述の反射防止フィルムを含むディスプレイ装置を提供することができる。前記ディスプレイ装置の具体的な例が限定されるのではなく、例えば、液晶表示装置(Liquid Crystal Display)、プラズマディスプレイ装置、有機発光ダイオード装置(Organic Light Emitting Diodes)などの装置であってもよい。
一例として、前記ディスプレイ装置は、互いに対向する一対の偏光板;前記一対の偏光板の間に順次に積層された薄膜トランジスタ、カラーフィルタおよび液晶セル;およびバックライトユニットを含む液晶ディスプレイ装置であってもよい。
前記ディスプレイ装置で、前記反射防止フィルムはディスプレイパネルの観測者側またはバックライト側の最外殻表面に備えられてもよい。
前記反射防止フィルムを含むディスプレイ装置は、一対の偏光板のうちの相対的にバックライトユニットとの距離が遠い偏光板の一面に反射防止フィルムが配置できる。
また、前記ディスプレイ装置は、ディスプレイパネル、前記パネルの少なくとも一面に備えられた偏光子および前記偏光子のパネルと接する反対側面に備えられた反射防止フィルムを含むことができる。
本発明によれば、低い反射率および透光率偏差を有しながら高い耐スクラッチ性および防汚性を同時に実現することができ、ディスプレイ装置の画面の鮮明度を高めることができる反射防止フィルム、前記反射防止フィルムを含む偏光板、および前記反射防止フィルムを含むディスプレイ装置を提供することができる。
実施例1の反射防止フィルムに対するX線回折(XRD)パターンである。
発明を下記の実施例でより詳細に説明する。但し、下記の実施例は本発明を例示するものに過ぎず、本発明の内容が下記の実施例によって限定されるのではない。
製造例1:ハードコーティング層形成用コーティング液の製造
下記表1に記載された成分を混合してハードコーティング層形成用コーティング液(B1、B2およびB3)を製造した。
Figure 2021532423
DPHA:ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート
PETA:ペンタエリトリトールトリアクリレート
UA−306T:ウレタンアクリレートロトルエンジイソシアネートとペンタエリトリトールトリアクリレートの反応物(Kyoeisha製品)
8BR−500:光硬化型ウレタンアクリレートポリマー(Mw 200,000、Taisei Fine Chemical製品)
IRG−184:開始剤(Irgacure 184、Ciba社)
Tego−270:Tego社レベリング剤
BYK350:BYK社レベリング剤
IPA:イソプロピルアルコール
XX−103BQ(2.0μm 屈折率1.515:ポリスチレンとポリメチルメタクリレートの共重合粒子(Sekisui Plastic製品)
XX−113BQ(2.0μm 屈折率1.555:ポリスチレンとポリメチルメタクリレートの共重合粒子(Sekisui Plastic製品)
MA−ST(30% in MeOH):大きさ10〜15nmのナノシリカ粒子がメチルアルコールに分散された分散液(Nissan Chemical製品)
製造例2−1:低屈折層形成用コーティング液(C1)の製造
トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)100g、中空型シリカナノ粒子(直径範囲:約42nm〜66nm、JSC catalyst and chemicals社製品)283g、ソリッド型シリカナノ粒子(直径範囲:約12nm〜19nm)59g、第1含フッ素化合物(X−71−1203M、ShinEtsu社)115g、第2含フッ素化合物(RS−537、DIC社)15.5gおよび開始剤(Irgacure 127、Ciba社)10gを、MIBK(メチルイソブチルケトン)溶媒に固形分濃度3重量%になるように希釈して低屈折層形成用コーティング液(光硬化性コーティング組成物)を製造した。
製造例2−2:低屈折層形成用コーティング液(C2)の製造
ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート(DPHA)100g、中空型シリカナノ粒子(直径範囲:約51nm〜72nm、JSC catalyst and chemicals社製品)143g、ソリッド型シリカナノ粒子(直径範囲:約12nm〜19nm)29g、含フッ素化合物(RS−537、DIC社)56gおよび開始剤(Irgacure 127、Ciba社)3.1gを、MIBK(methyl isobutyl ketone)溶媒に固形分濃度3.5重量%になるように希釈して低屈折層形成用コーティング液(光硬化性コーティング組成物)を製造した。
<実施例1〜4および比較例1〜4:反射防止フィルムの製造>
下記表2に記載されたそれぞれの光透過性基材(厚さ80μm)上に前記製造されたハードコーティング層形成用コーティング液(B1、B2、B3)それぞれを#12番mayer barでコーティングした後、60℃の温度で2分乾燥し、UV硬化してハードコーティング層(コーティング厚さは5μm)を形成した。UVランプはH bulbを使用し、窒素雰囲気下で硬化反応を行った。硬化時照射されたUV光量は100mJ/cmである。
前記ハードコーティング層上に、前記低屈折層形成用コーティング液(C1、C2)を#4 mayer barで厚さが約110〜120nmになるようにコーティングし、40℃の温度で1分間乾燥および硬化した。前記硬化時には窒素パージング下で前記乾燥されたコーティング液に252mJ/cmの紫外線を照射した。
Figure 2021532423
評価
1.反射モードのX線回折(XRD)評価
実施例および比較例で得られた反射防止フィルムに対して2cm*2cm(横*縦)大きさでサンプルを準備した後、1.54Åの波長のCu−Kα線を照射して反射モードのX線回折(XRD)パターンを測定した。
具体的に、ローバックグラウンドケイ素ホルダー(low background Si holder、Bruker社)の上に浮かばないようにサンプルを固定して準備し、測定装備はBruker AXS D4 Endeavor XRDを用いた。使用電圧および電流はそれぞれ40kVおよび40mAであり、使用したオプティクス(optics)および検出器(detector)は次の通りである。
−Primary(incident beam)optics:motorized divergence slit、soller slit 2.3°
−Secondary(diffracted beam)optics:soller slit 2.3°
−LynxEye detector(1D detector)
測定モードはcoupled 2θ/θモードであり、FDS(Fixed Divergence Slit)0.3°を使用、2θ値が6°から70°までである領域を、毎0.04°ごとに175秒ずつ測定した。
その後、25〜27°の2θ値の間で現れるピークを第1ピークと言い、46〜48°の2θ値の間で現れるピークを第2ピークと言い、これらの2θ値をそれぞれ下記表3に記載した。また、第1ピークの強度P1に対する前記第2ピークの強度P2の比率(P2/P1)を計算し、その結果を下記表3に記載した。
一方、図1は実施例1の反射防止フィルムに対するX線回折(XRD)パターンである。
2.平均反射率評価
実施例および比較例で得られた反射防止フィルムの裏面(ハードコーティング層が形成されていない光透過性基材の一面)を暗色処理した以後に、Solidspec 3700(SHIMADZU)装備の反射率(Reflectance)モードを用いて380〜780nm波長領域で平均反射率を測定し、その結果を下記表3に記載した。
3.平均反射率の偏差評価
実施例および比較例で得られた反射防止フィルムに対して任意のポイントを20個を選定し、それぞれのポイントに対して前記‘2.平均反射率評価方法’で平均反射率を測定した。その後、測定された20個のポイントの平均反射率の算術平均値を求めた。その後、各ポイントで平均反射率と前記算術平均値間の差(絶対値)を平均反射率偏差と定義し、各20個ポイントでそれぞれ平均反射率偏差を計算した。20個の平均反射率偏差のうちの最も大きな値を有する平均反射率偏差を下記表3に記載した。
4.透光率偏差評価
実施例および比較例で得られた反射防止フィルムに対して任意のポイントを20個選定し、それぞれのポイントに対して透光率を測定した。
具体的に、前記反射防止フィルムをSolidspec 3700(SHIMADZU)装備の透過率(Transmittance)モードを用いて380〜780nm波長領域で平均透光率を測定した。
その後、測定された20個のポイントの透光率の算術平均値を求めた。その後、各ポイントで透光率と前記算術平均値間の差(絶対値)を透光率偏差と定義し、各20個ポイントで透光率偏差を計算した。20個の透光率偏差のうちの最も大きな値を有する透光率偏差を下記表3に記載した。
5.透湿率評価
実施例および比較例で得られた反射防止フィルムの透湿率は38℃の温度および100%相対湿度下でMOCON test装備(PERMATRAN−W、MODEL3/61)を用いて測定した。
Figure 2021532423
上記表3によれば、実施例1〜5の反射防止フィルムは平均反射率偏差が0.16%p以下であり、透光率偏差が0.08%p以下であって、反射防止フィルム全般に平均反射率と透光率の差が殆どないのを確認した。しかし、比較例1〜4の反射防止フィルムは、実施例1〜5の反射防止フィルムとは異なり、平均反射率偏差および透光率偏差が顕著に高いのを確認した。
製造例3:第2ハードコーティング層が一面に形成された偏光子製造
(1)第2ハードコーティング層形成用コーティング液(A)の製造
トリメチロイルプロパントリアクリレート28g、KBE−403 2g、開始剤KIP−100f、0.1g、レベリング剤(Tego wet 270)0.06gを均一に混合して第2ハードコーティング層形成用コーティング液(A)を製造した。
(2)第2ハードコーティング層が一面に形成された偏光子製造
偏光子であるポリビニルアルコール偏光子(厚さ:25um、製造会社:エルジー化学)の一面に前記第2ハードコーティング層形成用コーティング液(A)を7umの厚さで塗布し、窒素パージング下で乾燥されたコーティング物に500mJ/cmの紫外線を照射して、第2ハードコーティング層が一面に形成された偏光子を製造した。
<実施例6〜10および比較例5〜8:偏光板製造>
下記表4に記載された通り、前記実施例1〜5および比較例1〜4でそれぞれ得られた反射防止フィルムの光透過性基材上に前記製造例3で得られた第2ハードコーティング層が一面に形成された偏光子をUV接着剤で接着して偏光板を製造した。具体的に、前記反射防止フィルムの光透過性基材と前記偏光子が直接的に接するようにして偏光板を製造し、製造された偏光板は低屈折層、ハードコーティング層、光透過性基材、偏光子および第2ハードコーティング層が順次に積層されている。
Figure 2021532423
評価
1.平均反射率偏差および透光率偏差評価
前記実施例6〜10および比較例5〜8に対して、前述のような同様な方法で平均反射率偏差および透光率偏差を測定して下記表5に示した。
2.クラック特性
前記実施例6〜10および比較例5〜8に対して一辺の長さが10cmである正四角形に裁断し、TV用ガラス(横12cm、縦12cm、厚さ0.7mm)の一面に接合して熱衝撃評価用サンプルを製造した。この時、偏光子のMD方向が正四角形の一辺と平行するように偏光板を裁断した。裁断したサンプルを熱衝撃チャンバーに垂直に立てておき、常温から80℃に昇温して30分放置し、その後、温度を−30℃に低めて30分放置後、常温に温度調節することを1Cycleとして、総100Cycleを繰り返した。その後、評価用サンプルの偏光子の間に発生したクラックと偏光子の間に隙ができたことを肉眼で確認して長さ1cm以上のクラックの個数を確認し、その結果を下記表5に記載した。
Figure 2021532423
上記表5によれば、実施例6〜10の偏光板は平均反射率偏差が0.13%p以下であり、透光率偏差が0.06%p以下であって、偏光板全般に平均反射率と透光率の差が殆どなくて、視認性の部位別偏差がないのを確認した。しかし、比較例5〜8の偏光板は、実施例6〜8の偏光板とは異なり、平均反射率偏差および透光率偏差が顕著に高くて、部位別視認性偏差が大きく示されるはずであるのを予測することができる。
また、平均反射率および透光率偏差が低い実施例6〜10は、100Cycle反復されたクラック試験でクラックが全く発生しないのを確認した。反面、比較例5〜8の偏光板はクラックが発生するのを確認した。

Claims (16)

  1. 光透過性基材;ハードコーティング層;および低屈折層を含み、
    反射(Reflection)モードのX線回折(XRD)パターンで、25〜27°の2θ値で第1ピークが現れ、46〜48°の2θ値で第2ピークが現れ、
    前記第1ピークの強度P1に対する前記第2ピークの強度P2の比率(P2/P1)は0.01以上である、反射防止フィルム。
  2. 前記光透過性基材は、30〜40℃の温度および90〜100%相対湿度の条件で透湿率が50g/m・day以下である、請求項1に記載の反射防止フィルム。
  3. 前記低屈折層は、バインダー樹脂、および前記バインダー樹脂に分散された無機微粒子を含む、請求項1または2に記載の反射防止フィルム。
  4. 前記バインダー樹脂は、光重合性化合物および光反応性官能基を含む含フッ素化合物間の架橋重合体を含む、請求項3に記載の反射防止フィルム。
  5. 前記無機微粒子は、0.5〜100nmの直径を有するソリッド型無機ナノ粒子および1〜200nmの直径を有する中空型無機ナノ粒子からなる群より選択された1種以上を含む、請求項3または4に記載の反射防止フィルム。
  6. 前記ハードコーティング層は、光硬化性樹脂を含むバインダー樹脂、および前記バインダー樹脂に分散された有機または無機微粒子を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の反射防止フィルム。
  7. 前記ハードコーティング層のバインダー樹脂は、数平均分子量10,000以上の高分子量(共)重合体をさらに含む、請求項6に記載の反射防止フィルム。
  8. 前記光透過性基材は、
    波長400nm〜800nmで測定される厚さ方向のリタデーション(Rth)が5,000nm以上であり、
    一方向の引張強度に対する、前記一方向と垂直な方向の引張強度の比率は2以上であり、
    前記一方向の引張強度は前記一方向と垂直な方向の引張強度より小さい値を有する、
    請求項1〜7のいずれか一項に記載の反射防止フィルム。
  9. 前記光透過性基材は、ポリエチレンテレフタレートフィルムである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の反射防止フィルム。
  10. 前記反射防止フィルムは、380nm〜780nmの波長帯領域で平均反射率が2.0%以下である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の反射防止フィルム。
  11. 前記反射防止フィルムは、
    平均反射率偏差が0.2%p以下であり、
    透光率偏差が0.2%p以下である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の反射防止フィルム。
  12. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の反射防止フィルムおよび偏光子を含む偏光板。
  13. 偏光子と、
    前記偏光子を中心にして対向するように位置する10μm以下の厚さを有する第2ハードコーティング層および請求項1〜11のいずれか一項に記載の反射防止フィルムを含む、偏光板。
  14. 前記偏光子;前記第2ハードコーティング層;および前記反射防止フィルム;を合わせた総厚さが200μm以下である、請求項13に記載の偏光板。
  15. 前記偏光子の一面には前記10μm以下の厚さを有する第2ハードコーティング層が位置し、他の一面には前記反射防止フィルムの光透過性基材が位置し、
    前記光透過性基材は、
    波長400nm〜800nmで測定される厚さ方向のリタデーション(Rth)が5,000nm以上であり、
    一方向の引張強度に対する、前記一方向と垂直な方向の引張強度の比率は2以上であり、
    前記一方向の引張強度は前記一方向と垂直な方向の引張強度より小さい値を有する、請求項13または14に記載の偏光板。
  16. 請求項1〜11のいずれか一項に記載の反射防止フィルムを含むディスプレイ装置。
JP2021530768A 2019-05-28 2020-05-28 反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置 Active JP7102042B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190062632 2019-05-28
KR10-2019-0062632 2019-05-28
KR1020200063618A KR102371580B1 (ko) 2019-05-28 2020-05-27 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치
KR10-2020-0063618 2020-05-27
PCT/KR2020/006893 WO2020242210A1 (ko) 2019-05-28 2020-05-28 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021532423A true JP2021532423A (ja) 2021-11-25
JP7102042B2 JP7102042B2 (ja) 2022-07-19

Family

ID=73779326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021530768A Active JP7102042B2 (ja) 2019-05-28 2020-05-28 反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210309863A1 (ja)
JP (1) JP7102042B2 (ja)
KR (1) KR102371580B1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023145650A1 (ja) * 2022-01-31 2023-08-03 大日本印刷株式会社 反射防止部材、並びに、前記反射防止部材を用いた偏光板、画像表示パネル、画像表示装置及び反射防止性物品、並びに、反射防止部材の選定方法
WO2024048254A1 (ja) * 2022-08-30 2024-03-07 日本板硝子株式会社 光吸収性組成物、光吸収体、光学フィルタ、環境光センサ、撮像装置、光吸収性組成物の製造方法、及び光吸収体の製造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101941649B1 (ko) * 2017-11-24 2019-01-23 주식회사 엘지화학 편광판 및 이를 포함하는 화상 표시 장치
KR102194998B1 (ko) * 2018-06-26 2020-12-24 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치
CN111566523A (zh) * 2018-10-17 2020-08-21 株式会社Lg化学 抗反射膜、偏光板和显示装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08244750A (ja) * 1995-03-07 1996-09-24 Toyo Seikan Kaisha Ltd シームレス缶
JP2001122998A (ja) * 1999-08-30 2001-05-08 Celgard Inc 微孔性膜、電池セパレーターおよびその製造方法
JP2004533654A (ja) * 2001-07-02 2004-11-04 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学機能層でコーティングされた偏光子
JP2015129936A (ja) * 2013-12-30 2015-07-16 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. 偏光子、偏光子の製造方法、偏光子を含む偏光板、及び偏光板を含む光学表示装置
JP2016014770A (ja) * 2014-07-02 2016-01-28 富士フイルム株式会社 画像表示装置
JP2018525667A (ja) * 2016-01-07 2018-09-06 エルジー・ケム・リミテッド 反射防止フィルム
JP2019502163A (ja) * 2016-03-09 2019-01-24 エルジー・ケム・リミテッド 反射防止フィルム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3879657B2 (ja) * 2002-11-20 2007-02-14 日東電工株式会社 反射防止層用硬化性樹脂組成物、反射防止層、反射防止フィルム、光学素子および画像表示装置
JP4855781B2 (ja) * 2005-02-01 2012-01-18 日東電工株式会社 反射防止ハードコートフィルム、光学素子および画像表示装置
KR101501682B1 (ko) * 2011-07-18 2015-03-11 주식회사 엘지화학 우수한 내지문성을 갖는 눈부심 방지 코팅 조성물, 이를 이용하여 제조된 눈부심 방지 필름
JP2013076841A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Toppan Printing Co Ltd 反射防止フィルム及びその反射防止フィルムを備える偏光板、ディスプレイ、バックライト部材
JP6549348B2 (ja) * 2012-11-06 2019-07-24 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 偏光フィルム、反射防止フィルムおよび表示装置
KR101659161B1 (ko) * 2014-09-03 2016-09-23 삼성에스디아이 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 액정표시장치
US10338276B2 (en) * 2014-09-12 2019-07-02 Fujifilm Corporation Antireflective film, polarizing plate, cover glass, image display device, and method of manufacturing antireflective film
WO2016205682A1 (en) * 2015-06-18 2016-12-22 Flex Films (Usa) Inc. Formable films, laminate structures, and related methods
KR102086054B1 (ko) * 2015-09-24 2020-03-06 주식회사 엘지화학 광경화성 코팅 조성물, 저굴절층 및 반사 방지 필름
KR102040223B1 (ko) * 2017-01-20 2019-11-04 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름
KR20190097639A (ko) * 2018-02-12 2019-08-21 삼성에스디아이 주식회사 반사방지필름, 이를 포함하는 편광판 및 이를 포함하는 광학표시장치
KR102196429B1 (ko) * 2018-03-16 2020-12-29 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치
CN111566523A (zh) * 2018-10-17 2020-08-21 株式会社Lg化学 抗反射膜、偏光板和显示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08244750A (ja) * 1995-03-07 1996-09-24 Toyo Seikan Kaisha Ltd シームレス缶
JP2001122998A (ja) * 1999-08-30 2001-05-08 Celgard Inc 微孔性膜、電池セパレーターおよびその製造方法
JP2004533654A (ja) * 2001-07-02 2004-11-04 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学機能層でコーティングされた偏光子
JP2015129936A (ja) * 2013-12-30 2015-07-16 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. 偏光子、偏光子の製造方法、偏光子を含む偏光板、及び偏光板を含む光学表示装置
JP2016014770A (ja) * 2014-07-02 2016-01-28 富士フイルム株式会社 画像表示装置
JP2018525667A (ja) * 2016-01-07 2018-09-06 エルジー・ケム・リミテッド 反射防止フィルム
JP2019502163A (ja) * 2016-03-09 2019-01-24 エルジー・ケム・リミテッド 反射防止フィルム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023145650A1 (ja) * 2022-01-31 2023-08-03 大日本印刷株式会社 反射防止部材、並びに、前記反射防止部材を用いた偏光板、画像表示パネル、画像表示装置及び反射防止性物品、並びに、反射防止部材の選定方法
WO2024048254A1 (ja) * 2022-08-30 2024-03-07 日本板硝子株式会社 光吸収性組成物、光吸収体、光学フィルタ、環境光センサ、撮像装置、光吸収性組成物の製造方法、及び光吸収体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR102371580B1 (ko) 2022-03-07
KR20200136839A (ko) 2020-12-08
US20210309863A1 (en) 2021-10-07
JP7102042B2 (ja) 2022-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7102042B2 (ja) 反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置
JP6672579B2 (ja) 反射防止フィルム
JP2019015954A (ja) 反射防止フィルム
JP7486878B2 (ja) 反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置
JP7102019B2 (ja) 反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置
JP7191340B2 (ja) 反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置
KR102337211B1 (ko) 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치
JP7102038B2 (ja) 反射防止フィルム、偏光板およびディスプレイ装置
TWI744919B (zh) 抗反射膜、偏光板及顯示設備
KR102281759B1 (ko) 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치
KR102363875B1 (ko) 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치
KR102235481B1 (ko) 반사 방지 필름, 편광판 및 디스플레이 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220526

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220606

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220629

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7102042

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R157 Certificate of patent or utility model (correction)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157