KR100296369B1 - 방현 필름, 편광소자 및 표시장치 - Google Patents

방현 필름, 편광소자 및 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방현 필름, 편광소자 및 표시장치에 관한 것으로서, 방현 필름(10)은 TAC 등의 투명기재 필름(12)에 투광성 수지(16)에 수지 비즈등 투광성 확산제(14)를 혼합한 도료를 발라 방현층(18)을 형성하고, 또 그 표면에 실리콘 함유 불화 비닐리덴공중합체 등으로 이루어진 저굴절률층(20)을 적층하여 이루어지며, 방현층(18)의 표면의 헤이즈값이 7∼30, 방현층(18)내의 헤이즈값이 1∼15로 되어 있어 방현 필름을 디스플레이 패널의 표면에 부착했을 때의 콘트라스트의 저하를 억제하고, 또 표면 번쩍임, 비침, 백화를 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

방현 필름, 편광소자 및 표시장치{ANTI-GLARE FILM AND POLARIZING ELEMENT AND DISPLAY DEVICE USING THEM}
본 발명은 워드프로세서, 컴퓨터, 텔레비전 등의 화상표시에 이용하는 CRT, 액정패널 등의 고정밀 화상용 디스플레이의 표면에 이용하여 적합한 방현(防眩: 눈부심 방지) 필름, 편광소자 및 이 방현 필름 또는 편광소자를 이용한 표시장치에 관한 것이다.
상기한 바와 같은 디스플레이에 있어서, 주로 내부에서 출사하는 광이 디스플레이 표면에서 확산되는 일 없이 직진하면, 디스플레이 표면을 눈으로 보는 경우, 눈이 부시기 때문에, 내부에서 출사하는 광을 어느 정도 확산하기 위한 방현 필름을 디스플레이 표면에 설치하고 있다.
이 방현 필름은 예를 들면 일본 특개평 6-18706호 공보, 일본 특개평 10-20103호 공보 등에 표시된 바와 같이, 투명기재 필름의 표면에 이산화 규소(실리카) 등의 필러(filler)를 포함하는 수지를 도공하여 형성한 것이다.
이러한 방현 필름은 응집성 실리카 등의 입자의 응집에 의해 방현층의 표면에 요철형상을 형성하는 타입, 도막의 막 두께 이상의 입자 지름을 갖는 유기필러를 수지중에 첨가하여 층 표면에 요철형상을 형성하는 타입, 또는 층 표면에 요철을 가진 필러를 라미네이트하여 요철형상을 전사하는 타입이 있다.
상기한 바와 같은 종래의 방현 필름은 어떤 타입에서도 방현층의 표면 형상의 작용에 의해 광확산·방현작용을 얻도록 하고 있고, 방현성을 높이기 위해서는 상기 요철형상을 크게 할 필요가 있지만, 요철이 커지면, 도막의 담가(曇價)(헤이즈값)가 상승하고, 이것에 따라 화상의 선명성이 저하하는 문제점이 있다.
상기와 유사한 것으로서, 미립자를 층 내부에 분산하여 광분산 효과를 얻도록 한 광확산 필름이 예를 들변 반사형 액정표시장치용으로서 조명학회 연구회지 MD-96-48(1996년) 제 277페이지∼282페이지에 개시되어 있다.
여기에서 이용되고 있는 내부산란 효과에 의해 충분한 광확산 효과를 얻기 위해서는 이용하고 있는 미립자의 입자지름을 크게 하지 않으면 안 되고, 이 때문에 높은 것의 화상의 선명성이 매우 작아지는 문제점이 있다.
또, 디스플레이 표면에 상기 광확산 필름과 같은 내부 산란효과에 의해 광확산 효과를 얻는 것을 방현용으로서 이용한 경우에는 그 표면이 거의 평탄하기 때문에 디스플레이 표면으로의 외광의 비침을 방지할 수 없는 문제점도 있다.
또, 상기 종래 타입의 방현 필름은 필름 표면에 소위 표면 번쩍임 (scintillation)이라 부르는 반짝반짝 빛나는 광택이 발생하고, 표시화면의 시인성이 저하하는 문제가 있다.
이와 같은 방현 필름의 평가기준의 하나로서 헤이즈값이 있는데, 표면으로의 헤이즈값을 낮게 하면 소위 표면 번쩍임이라 부르는 번쩍이는 감이 강해지고, 이것을 해소하려고 헤이즈값을 높게 하면 전체가 흰 빛을 띠게 되어 흑농도가 저하하고, 이것에 의해 콘트라스트가 저하되어 버리는 문제점이 있다. 반대로, 흰 빛을 띠게 되는 것을 제거하기 위해 헤이즈값을 낮게 하면 소위 비침과 번쩍이는 감이 증가되어 버리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 디스플레이 표면에 부착할 때, 콘트라스트의 저하를 억제하는 동시에, 표면 번쩍임, 비침, 백화를 방지할 수 있는 방현 필름, 이것을 이용한 편광소자 및 이 방현 필름 또는 편광소자를 이용한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 제 1 예에 따른 방현 필름을 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명의 실시형태의 제 2 예에 따른 방현 필름을 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 실시형태의 제 3 예에 따른 방현 필름을 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 실시형태의 제 4 예에 따른 방현 필름을 나타내는 단면도,
도 5는 편광소자에 따른 본 발명의 실시형태의 제 1 예를 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명의 실시형태의 제 2 예에 따른 편광소자를 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명의 실시형태의 제 3 예에 따른 편광소자를 나타내는 단면도,
도 8은 본 발명의 표시장치를 액정표시장치로 한 경우의 실시형태의 제 1 예를 나타내는 단면도,
도 9는 본 발명의 실시형태의 제 2 예를 나타내는 단면도, 및
도 10은 본 발명의 실시형태의 제 3 예를 나타내는 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 10A, 10B, 10C, 10D : 방현 필름 12 : 투명기재 필름
14 : 투광성 확산제 16 : 투광성수지
18 : 방현층 20 : 저굴절률층
22 : 점착층 26 : 투명도전성층
27 : 도전재료 30, 30A, 30B : 편광소자
32 : 편광막 34A, 34B : TAC 필름
40, 50 : 편광판 70, 80, 90 : 액정표시장치
74 : 액정패널
본 발명은 청구항 1과 같이 투명기재 필름의 적어도 한쪽 면에 굴절률이 다른 투광성 확산제를 함유하는 투광성 수지로 이루어진 방현층을 적층하고, 이 방현층의 표면요철에 있어서 표면 헤이즈값(hs)을 7<hs<30, 상기 방현층의 내부확산에 의한 내부 헤이즈값(hi)을 1<hi<15가 되도록 하여 상기 목적을 달성한 것이다.
또, 상기 방현층 위에 이 방현층의 굴절률보다 굴절률이 낮은 저굴절률층을적층해도 좋다.
또, 상기 저굴절률층을 실리콘 함유 불화 비닐리덴 공중합체로 형성해도 좋다.
또, 상기 실리콘 함유 불화 비닐리덴 공중합체를 불화 비닐리덴 및 헥사플루오르프로필렌의 공중합체에 있어서, 불소함유 비율이 60∼70 중량%인 불소함유 공중합체와, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물과의 중합체로 해도 좋다.
또, 상기 저굴절률층은 적어도 상기 불소함유 공중합체와 상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물로 구성된 도막을 도포 후, 활성 에너지선을 조사 또는 가열하여 형성된 것으로 해도 좋다.
또, 상기 저굴절률층을 산화 규소의 막으로 형성하는 동시에, 또 그 위에 오염 방지층을 형성하도록 해도 좋다.
상기 방현 필름에 있어서 방현층의 표면요철의 헤이즈값(hs)과 상기 방현층의 내부확산에 의한 내부 헤이즈값(hi)과의 합이 30 이하가 되도록 해도 좋다.
또, 상기 방현층에 있어서 투광성 수지와 투광성 확산제와의 굴절률의 차(△n)를 0.01≤△n≤0.5로 하는 동시에, 투광성 확산제의 평균 입자지름(d)을 0.1㎛≤d≤5㎛해도 좋다.
상기 방현 필름에 있어서 투광성 수지를 열경화성 수지 및 전리방사선 경화형 수지의 적어도 한쪽으로 하고, 상기 투광성 확산제를 유기계(有機系) 미립자로 해도 좋다.
또, 상기 유기계 미립자를 스틸렌비즈로 해도 좋다.
상기 방현 필름에 있어서 투명기재 필름을 트리아세테이트셀루롤스필름 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 한쪽으로 구성해도 좋다.
또, 투명기재 필름과 방현층과의 사이에 투명 도전성층을 갖고, 또 방현층 중에 도전재료가 함유되도록 해도 좋다.
편광소자에 관련된 본 발명은 청구항 13과 같이 상기한 어떤 방현 필름과, 이 방현 필름의 상기 투명기재 필름에 있어서 상기 방현층과 반대측의 면에 표면을 향해 적층된 편광판을 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 편광소자에 의해 상기 목적을 달성하는 것이다.
또, 상기 투명기재 필름에 있어서 상기 방현층과 반대측의 표면 및 상기 방현층의 표면을 비누화처리한 후, 상기 투명기재 필름의 표면에 편광판을 적층해도 좋다.
표시장치에 관련된 본 발명은 청구항 15와 같이, 복수의 화소를 갖고, 각 화소가 광을 투과 또는 광을 반사하는 것에 의해 화상을 형성하는 표시 패널과, 이 표시 패널의 표시면측에 설치된 상기 어느 방현 필름을 갖고 이루어지는 표시장치에 의해 상기 목적을 달성한 것이다.
또, 본 발명은 청구항 16과 같이 복수의 화소를 갖고, 각 화소가 발광 또는 광을 반사하는 것에 의해 화상을 형성하는 표시 패널과, 이 표시패널의 표시면측에 설치된 상기한 바와 같은 편광소자를 갖고 이루어지는 표시장치에 의해 상기 목적을 달성한 것이다.
본 발명은 굴절률이 다른 투광성 확산제를 함유하는 투광성 수지로 이루어지는 방현층을 적층하여 방현 필름을 형성하는 경우, 방현층의 표면요철에 있어서 표면 헤이즈값(hs)을 7<hs<30, 상기 방현층의 내부확산에 의한 내부 헤이즈값(hi)을 1<hi<15로 하면 투광성 확산제의 입자지름을 작게 하고, 또한 예를 들면 액정 디스플레이 등에 있어서 표시품위를 양호 이상으로 할 수 있는 지견에 기초한 것이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 실시형태의 제 1 예에 관련된 발현된 필름(10)은 투명기재 필름(12)의 한쪽 면(도면에 있어서 상면)에 굴절률이 다른 투광성 확산제(14)를 함유하는 투광성 수지(16)로 이루어진 방현층(18)을 적층하고, 또 그 바깥쪽에 저굴절률층(20)을 적층하여 이루어지고, 상기 방현층(18)의 표면요철에 있어서 표면 헤이즈값(hs)이 7<hs<30이고, 또한 상기 방현층(18)의 내부확산에 의한 내부 헤이즈값(hi)이 1<hi<15가 되도록 한 것이다.
또, 저굴절률층(20)은 반사방지 작용을 발현하는 통상 범위의 재질, 막 두께이면 방현층(18)의 표면 헤이즈값에 거의 영향을 주지 않는다.
방현층(18)의 표면 헤이즈값은 낮을수록 표시가 흐린 것을 작게 하여 명료한 디스플레이 표시를 얻을 수 있지만, 헤이즈값이 너무 낮으면 비침 및 표면 번쩍임이 발생하고, 너무 높으면 흰 빛을 띠게 되어(백화; 흑농도 저하) 표면 헤이즈값(hs)은 후술하는 바와 같이 7<hs<30이 바람직하고, 7≤hs≤20이 더 바람직하고, 7≤hs≤15가 가장 바람직하다. 또, 표면 헤이즈값(hs)을 최적으로 해도 내부 헤이즈값(hi)이 낮으면 표면 번쩍임이 발생하기 쉬운데, 방현층(18)의 내부 헤이즈값(hi)을 바람직하게는 1<hi<15, 더 바람직하게는 2≤hi<15, 가장 바람직하게는 3≤hi≤12로 하면 표면 번쩍임을 저하시킬 수 있다. 또, 방현층(18)의 표면 및 내부의 양 헤이즈값의 합을 30 이하로 하면 흑농도(콘트라스트)의 저하를 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 방현층(18)에 있어서 표면의 확산과, 내부의 확산을 병용하여 소정의 효과를 얻을 수 있는데, 상기한 바와 같은 표면 헤이즈값(hs)과 내부 헤이즈값(hi)과의 합을 소정값으로 하도록, 방현층(18)을 형성하는 것에 의해 더 큰 효과를 얻을 수 있다. 이 때, 통상 방현층(18) 중에 함유된 미립자에 의해 수지층 표면에 적절한 요철을 설치할 수 있고, 이것이 바람직한 형태이다.
또, 투명기재 필름(12)에 대해 투광성 확산제(14)를 섞은 투광성 수지(16)를 도포하고, 이 도포층 위에서 표면에 표면 굵기(Ra)가 1.2㎛ 이하의 미세한 요철을 형성한 부형 필름을 상기 표면이 상기 도포층에 접하도록 라미네이트하고, 다음에 상기 투광성 수지(16)가 전자선 또는 자외선 경화형 수지인 경우는 이러한 전자선 또는 자외선을 부형 필름을 통해 조사하고, 또 용제 건조형 수지인 경우는 가열하여 경화한 후, 부형 필름을 경화한 방현층(18)에서 박리하는 것에 의해서도 요철을 형성하는 것이 가능하다.
이와 같이 하면 방현층(18)은 부형 필름에 미리 형성되어 있는 표면 굵기(Ra)=1.2㎛ 이하의 세밀한 요철이 부형된다.
상기한 바와 같이 하기위해 상기 실시형태의 예에 있어서는 방현층(18)을 구성하는 투광성 수지(16)의 굴절률과 투광성 확산제(14)의 굴절률의 차(△n)를 0.01≤△n≤0.5로 하는 동시에, 확산제의 평균 입자 지름(d)을 0.1㎛≤d≤5㎛로 하고 있다.
상기한 바와 같이 굴절률차(△n)가 0.01 이상으로 한 것은 0.01 미만이면 방현층(18)에 있어서 광확산성을 발현하기에는 매우 많은 확산제를 투광성 수지중에 함유시키지 않으면 안 되고, 이와 같이 하면 방현층(18)의 투명기재 필름(12)으로의 접착성 및 도공 적성이 악화되고, 또 △n이 0.5보다도 큰 경우는 투광성 수지(16) 중의 투광성 확산제(14)의 함유량이 적고, 균일하고 적절한 요철을 갖는 방현층(18)을 얻을 수 없기 때문이다.
투광성 확산제(14)의 평균 입자지름(d)에 대해서는 이것이 0.1㎛ 미만인 경우, 투광성 확산제(14)의 투광성 수지(16)중으로의 분산이 곤란하게 되고, 응집이 생겨 균일하고 적절한 요철을 갖는 방현층(18)을 형성할 수 없고, 또 d>5㎛인 경우, 방현층(18)의 내부에 있어서 확산효과가 감소하기 때문에 내부 헤이즈값이 저하하여 표면 번쩍임이 발생하게 된다. 또 막 두께가 두꺼워지기 때문에 투광성 수지(16)의 제조과정에 있어서 경화수축이 증대하고, 금과 컬(curl)이 생긴다.
또, 상기 방현층(18)의 표면 및 내부에 있어서 헤이즈값을 상기한 바와 같은 것은 본 발명자의 실험에 의해 얻을 수 있는 지견(후술하는 실시예 및 참조예)에 기초한 것이다. 또, 상기한 바와 같은 헤이즈값은 구체적으로는 투광성 확산제(14)와 투광성 수지(16)를 비교하여 필러/바인더비, 용제 등을 조정하여 얻을 수 있다.
상기 투명기재 필름(12)의 소재로서는 투명수지 필름, 투명수지판, 투명수지시트와 투명 유리가 있다.
투명수지 필름으로서는 트리아세테이트셀룰로스(TAC) 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름, 디아세틸셀룰로스필름, 아세테이트부틸레이트셀루로오스필름, 폴리에테르설폰필름, 폴리아크릴계 수지필름, 폴리우레탄계 수지필름, 폴리에스테르필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리설폰 필름, 폴리에테르 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리에테르케톤 필름, (메타)아크릴로니트릴필름 등을 사용할 수 있다. 또, 두께는 통상 25㎛∼1000㎛ 정도로 한다.
상기 투명기재 필름(12)은 액정용도로서는 복굴절이 없는 TAC가 방현 필름과 편광소자와의 적층을 가능(후술)하게 하고, 또 그 방현 필름을 이용하여 표시품위가 우수한 표시장치를 얻을 수 있기 때문에, 특히 바람직하다.
또, 방현층(18)을 각종 코팅방법에 의해 도공하는 경우의 내열, 내용제성과 기계강도 등의 가공적성 면에서 투명기재 필름(12)으로서는 PET가 특히 바람직하다.
상기 방현층(18)을 형성하는 투광성 수지(16)로서는 주로 자외선·전자선에 의해 경화하는 수지, 즉 전리방사선 경화형 수지, 전리방사선 경화형 수지에 열가소성 수지와 용제를 혼합한 것, 열경화형 수지의 3종류가 사용된다.
전리방사선 경화형 수지조성물의 피막형성성분은 바람직하게는 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 것, 예를 들면 비교적 저분자량의 폴리에스테르수지, 폴리에테르수지, 아크릴수지, 에폭시수지, 우레탄수지, 알키드수지, 스피로아세탈수지, 폴리부타젠수지, 폴리티올폴리엔수지, 다가(多價) 알콜 등의 다관능 화합물의 (메타)아크릴레이트 등의 올리고머 또는 프리폴리머 및 반응성 희석제로서 에틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 스틸렌, 메틸스틸렌, N-비닐피롤리돈 등의 단관능 모노머 및 다관능 모노머, 예를 들면 폴리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 헥산디올(메타)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메타)아클리레이트, 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트 등을 비교적 다량으로 함유하는 것을 사용할 수 있다.
또, 상기 전리방사선 경화형 수지조성물을 자외선 경화형 수지조성물로 하려면 이 중에 광중합 개시제로서 아세트페논류, 벤조페논류, 미히라벤조일벤조에이트, α-아미록심에스테르, 테트라메틸튜람모노설파이드, 티옥산톤류와, 광증감제로서 n-부틸아민, 트리에틸아민, 폴리-n-부틸포스핀 등을 혼합하여 이용할 수 있다. 특히 본 발명에서는 올리고머로서 우레탄아크릴레이트, 모노머로서 디펜타에리스트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 혼합한 것이 바람직하다.
또, 상기 방현층(18)을 형성하기 위한 투광성 수지(16)로서 상기한 바와 같은 전리방사선 경화형 수지에 대해 용제건조형 수지를 포함시켜도 좋다. 상기 용제건조형 수지에는 주로 열가소성 수지가 이용된다. 전리방사선 경화형 수지에 첨가한 용제건조형 열가소성 수지의 종류는 통상 이용된 것이 사용되지만, 투명기재 필름(12)으로서 특히 상기한 바와 같은 TAC 등의 셀룰로스계 수지를 이용할 때에는 전리방사선 경화형 수지에 포함시키는 용제 건조형 수지에는 니트로셀룰로스, 아세틸셀룰로스, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트, 에틸히드록시에틸셀룰로스 등의 셀룰로스계 수지가 도막의 밀착성 및 투명성이라는 점에서 유리하다.
그 이유는 상기한 셀룰로스계 수지에 용매로서 톨루엔을 사용한 경우, 투명기재 필름(12)인 폴리아세틸셀루로스의 비용해성 용제인 톨루엔을 이용해도 불구하고, 투명기재 필름(12)에 이 용제건조형 수지를 포함하는 도료의 도포를 실행해도, 투명기재 필름(12)과 도막수지와의 밀착성을 양호하게 할 수 있고, 또 이 톨루엔은 투명기재 필름인 폴리아세틸셀룰로스를 용해하지 않기 때문에 상기 투명기재 필름(12)의 표면은 백화되지 않고, 투명성이 유지되는 이점이 있기 때문이다.
또, 다음과 같이 전리방사선 경화형 수지조성물에 용제건조형 수지를 포함시키는 이점이 있다.
전리방사선 경화형 수지조성물을 메타링 롤을 갖는 롤코터로 투명기재 필름(12)에 도포하는 경우, 메타링 롤 표면의 액상 잔류수지막이 유동되어 시간 경과시에 금과 얼룩 등이 되고, 이러한 것이 도포면에 재전이하여 도포면에 금과 얼룩 등의 결점이 생기지만, 상기한 바와 같이 전리방사선 경화형 수지조성물에 용제건조형 수지를 포함시키면 이와 같은 도포면의 도막 결함을 방지할 수 있다.
상기한 바와 같은 전리방사선 경화형 수지조성물의 경화방법으로서는, 상기 전리방사선 경화형 수지조성물의 경화방법이 통상의 경화방법, 즉 전자선 또는 자외선의 조사에 의해 경화할 수 있다.
KeV의 에너지를 갖는 전자선 등이 사용되고, 자외선 경화인 경우에는 초고압 수은등, 고압수은등, 저압수은등, 카본아크, 키세논아크, 메탈할라이드 램프 등의광선에서 발하는 자외선 등을 이용할 수 있다.
상기 전리방사선 경화형 수지에 혼합된 열가소성 수지로서는 페놀수지, 요오드 수지, 디아릴프탈레이트 수지, 멜라닌 수지, 과나민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지, 아미노알키드수지, 멜라민-요오드 공축합수지, 규소수지, 폴리실록산 수지 등이 사용되고, 이러한 수지에 필요에 따라 가교제, 중합개시제 등의 경화제, 중합촉진제, 용제, 점도조정제 등을 부가하여 사용한다.
상기 방현층(18)에 함유시킨 투광성 확산제(14)로서는 플라스틱 비즈가 적합하고, 특히 투명도가 높고, 매트릭스 수지(투광성 수지(16))와의 굴절률차가 상기한 바와 같은 수치가 되는 것이 바람직하다.
플라스틱 비즈로서는 스틸렌비즈(굴절률 1.59), 멜라민 비즈(굴절률 1.57), 아크릴 비즈(굴절률 1.49), 아크릴-스틸렌 비즈(굴절률 1.54), 폴리카보네이트 비즈, 폴리에틸렌 비즈, 염비비즈 등이 이용된다. 이러한 플라스틱 비즈의 입자지름은 상기한 바와 같이 0.1∼5㎛인 것을 적절히 선택하여 이용한다. 상기 플라스틱 비즈 가운데, 스틸렌 비즈가 특히 바람직하게 이용된다.
상기한 바와 같은 유기 필러로서의 투광성 확산제(14)를 첨가한 경우에는 수지조성물(투광성 수지(16)) 중에서 유기필러가 침강하기 쉽기 때문에 침강 방지를 위해 실리카 등의 무기필러를 첨가해도 좋다. 또, 무기필러는 첨가하면 할수록 유기필러의 침강방지에 유효하지만, 도막의 투명성이 악영향을 준다. 따라서, 바람직하게는 입자지름 0.5㎛ 이하의 무기필러를 투광성 수지(16)에 대해 도막의 투명성을 손상하지 않을 정도로 0.1중량% 미만 정도 포함시키면 침강을 방지할 수 있다.
유기필러의 침강방지를 위한 침강방지제인 무기필러를 첨가하지 않은 경우는 투명기재 필름(12)으로의 도포시에 유기필러가 바닥에 침전하기 때문에, 자주 휘저어서 균일하게 하여 사용하면 좋다.
여기에서 일반적으로 전리방사선 경화형 수지의 굴절률은 약 1.5이고, 유리와 같은 정도이지만, 상기 투광성 확산제(14)의 굴절률과의 비교에 있어서, 이용하는 수지의 굴절률이 낮은 경우에는 상기 투광성 수지(16)에 굴절률이 높은 미립자인 TiO2(굴절률; 2.3∼2.7), Y2O3(굴절률; 1.87), La2O3(굴절률; 1.95), ZrO2(굴절률; 2.05), Al2O3(굴절률; 1.63) 등을 도막의 확산성을 유지할 수 있는 정도로 부가하여 굴절률을 올려서 조정할 수 있다.
본 발명에 있어서 이용되는 저굴절률층(20)은 실리콘 함유 불화 비닐리덴 공중합체로 이루어지고, 구체적으로는 불화 비닐리덴 30∼90 중량% 및 헥사플로오로프로필렌 5∼50 중량%를 함유하는 모노머조성물이 공중합되어 이루어진 불소함유 비율이 60∼70 중량%인 불소함유 공중합체 100중량부와, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물 80∼150 중량부로 이루어진 수지조성물인 것을 특징으로 한다. 이 수지조성물을 이용하여, 막두께 200㎚ 이하의 박막에 있어서, 또한 내찰상성이 부여된 굴절률 1.60미만(바람직하게는 1.45 이하)의 저굴절률층(20)을 형성한다.
이 저굴절률층(20)에 이용되는 상기 불소함유 공중합체는 불화 비닐리덴과헥사플루오르프로필렌을 함유하는 모노머조성물을 공중합하는 것에 의해 얻을 수 있는 공중합체이고, 해당 모노머조성물에 있어서 각 성분의 비율은 불화 비닐리덴이 30∼90중량%, 바람직하게는 40∼80 중량%, 특히 바람직하게는 40∼70 중량%이고, 또 헥사플루오르프로필렌이 5∼50중량%, 바람직하게는 10∼50 중량%, 특히 바람직하게는 15∼45중량%이다. 이 모노머조성물은 또 테트라플루오르에틸렌을 0∼40중량%, 바람직하게는 0∼35중량%, 특히 바람직하게는 10∼30중량% 함유하는 것이어도 좋다.
또, 이 불소함유 공중합체를 얻기 위한 모노머조성물은 본 발명의 목적 및 효과가 손상되지 않는 범위에 있어서, 다른 공중합체 성분이 예를 들면 20중량% 이하, 바람직하게는 10 중량% 이하의 범위에서 함유된 것이어도 좋다. 여기에 해당하는 다른 공중합성분의 구체예로서 예를 들면 플루오르에틸렌, 트리플루오르에틸렌, 클로로트리플루오르에틸렌, 1,2-디클로로-1,2-디플루오르에틸렌, 2-브로모-3,3,3-트리플루오르에틸렌, 3-브로모-3,3-디플루오르프로필렌, 3,3,3-트리플루오르프로필렌, 1,1,2-트리클로로-3,3,3-트리플루오르프로필렌, α-트리플루오르메타크릴산 등의 불소원자를 갖는 중합성 모노머를 들 수 있다.
이와 같은 모노머조성물에서 얻을 수 있는 불소함유 공중합체는 그 불소함유 비율이 60∼70 중량%인 것이 필요하고, 바람직한 불소함유 비율은 62∼70중량%, 특히 바람직하게는 64∼68 중량%이다.
이 불소함유 중합체는 특히 그 불소함유 비율이 상기한 특정의 범위인 것에 의해 후술하는 용제에 대해 양호한 용해성을 갖는다. 또, 이와 같은 불소함유 중합체를 성분으로서 함유하는 것에 의해 여러가지 기재에 대해 우수한 밀착성을 갖고, 높은 투명성과 낮은 굴절률을 갖는 동시에 충분히 우수한 기계적 강도를 갖는 박막을 형성하기 때문에, 기재 표면의 내상성 등의 기계적 특성을 충분히 높은 것으로 할 수 있고, 매우 적합하다.
이 불소함유 공중합체는 그 분자량이 폴리스틸렌 환산수 평균분자량으로 5000∼200000, 특히 10000∼100000인 것이 바람직하다. 이와 같은 크기의 분자량을 갖는 불소함유 공중합체를 이용하는 것에 의해 얻을 수 있는 불소계 수지조성물의 점도가 적합한 크기가 되고, 따라서 확실하게 적합한 도포성을 갖는 불소계 수지조성물로 할 수 있다.
또, 불소함유 공중합체는 그 자체의 굴절률이 1.45 이하, 특히 1.42 이하, 또 1.40 이하인 것이 바람직하다. 굴절률이 1.45를 넘는 불소함유 공중합체를 이용한 경우에는 얻을 수 있는 불소계 도료에 의해 형성된 박막이 반사방지 효과가 작은 것이 되는 경우가 있다.
본 발명에 있어서 이용되는 중합성 화합물은 광중합 개시제의 존재하 또는 비존재하에서 활성 에너지선이 조사되는 것에 의해 또는 열중합 개시제의 존재하에서 가열된 것에 의해 부가중합을 일으키는 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물이다.
이와 같은 중합성 화합물의 구체예로서는 예를 들면 상기한 일본 특개평 8-94806호에 든 것을 사용할 수 있다.
이러한 화합물 가운데 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트 및 카프로락톤 변성 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트가 특히 바람직하다.
이용하는 중합성 화합물이 에틸렌성 불포화기를 1분자 중에 3개 이상 함유한 경우에는 얻을 수 있는 불소계 수지조성물은 특히 기재에 대한 밀착성 및 기재 표면의 내상성 등의 기계적 특성이 매우 양호한 박막을 형성한 것이 된다.
중합성 화합물의 사용량은 불소 함유 공중합체 100중량부에 대해 30∼150중량부, 바람직하게는 35∼100중량부, 특히 바람직하게는 40∼70중량부이다.
이 중합성 화합물의 사용비율이 너무 작으면 얻을 수 있는 도료에 의해 형성된 박막은 기재에 대한 밀착성이 낮게 되고, 한편 사용비율이 너무 크면 형성된 박막은 굴절률이 높게 되어 양호한 반사방지 효과를 얻는 것이 곤란하게 된다.
상기 불소계 수지조성물에 있어서는 불소함유 공중합체 및 중합성 화합물을 포함하는 중합체 형성성분의 합계량에 있어서 불소 함유비율이 30∼55중량%, 특히 35∼50중량%인 것이 바람직하다. 이와 같은 조건이 만족된 경우에는 본 발명의 목적 및 효과를 더욱 충분히 달성하는 박막을 확실하게 형성할 수 있다. 불소 함유비율이 너무 큰 불소계 수지조성물에 의해 형성된 박막은 기재에 대한 밀착성이 낮은 것이 되는 경향인 동시에, 기재 표면의 내상성 등의 기계적 특성이 약간 저하하게 되고, 한편 불소 함유비율이 너무 작은 불소계 수지조성물에 의해 형성된 박막은 굴절률이 커져서 반사방지 효과가 저하하는 경향이 생긴다.
본 발명의 저굴절률층(20)은 실리콘 함유 불화 비닐리덴 중합체로 이루어지고, 실리콘 및 불소가 표면의 오염 방지성, 내상성을 향상시키고, 또 실리콘이 후술하는 비누화 처리 후에 있어서 저굴절률층(20)의 물성의 열화를 억제할 수 있다.
상기 방현 필름(10)에 있어서는 저굴절률층(20)이 불화 비닐리덴 30∼90중량% 및 헥사플루오르프로필렌 5∼50중량%를 함유하는 모노머조성물이 공중합되어 이루어지는 불소함유 비율이 60∼70중량%인 불소 함유 공중합체 100중량부와, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물 30∼150 중량부로 이루어진 수지조성물을 이용하여 형성되어 있기 때문에 특히 그 불소 함유 공중합체 중에 있어서 헥사플루오르프로필렌 5∼50 중량%의 모노머성분을 포함하고 있기 때문에 이 수지조성물의 도포에 의해 형성된 저굴절률층에 있어서 1.45 이하의 저굴절률을 실현할 수 있고, 또 특히 그 불소함유 공중합체 중에 있어서 불화 비닐리덴 80∼90중량%의 모노머성분을 포함하고 있기 때문에, 얻을 수 있는 수지조성물의 용제용해성이 늘고, 도포적성이 양호해지고, 그 막 두께를 반사방지에 적합한 200㎚ 이하의 박막으로 할 수 있다. 또, 도포된 수지조성물 중에 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물 30∼150중량부가 포함되어 있기 때문에, 얻을 수 있는 도막은 내찰상성의 기계적 강도가 우수한 것이 된다. 또, 각 수지성분은 투명성이 높기 때문에, 이러한 성분을 함유한 수지조성물을 이용하여 형성된 저굴절률층(20)은 투명성이 우수하다.
상기 방현 필름(10)에서는 접하는 공기에서 그 내부에 도달하기 까지 공기층(굴절률 1.0), 저굴절률층(20)(굴절률 1.60 미만, 바람직하게는 1.45 이하), 방현층(18)(굴절률 1.50 이상), 투명기재 필름(12)(방현층(18)보다 낮고 또는 거의 같은 굴절률)이 되기 때문에 효율이 좋은 반사방지를 실행할 수 있다. 방현층(18)의 굴절률이 투명기재 필름(12)의 굴절률보다도 높게 구성된 것이 바람직하고, 이와 같은 경우에는 투명기재 필름(12)과 방현층(18)과의 사이의 계면에 있어서 반사를 방지하는 효과가 또한 부가된다.
상기 저굴절률층(20)에 사용되는 용제는 해당 불소계 수지조성물의 도포성 및 형성된 박막의 기재에 대한 밀착성이라는 점에서 760헥토파스칼의 압력 하에 있어서 비점이 50∼200℃의 범위 내의 것이 바람직하다.
이와 같은 용제의 구체예로서는 예를 들면 아세톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 메틸에틸케톤, 메틸부틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클록헥사논, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산프로필, 포름산이소프로필, 포름산부틸, 초산메틸, 초산에틸, 초산프로필, 초산이소프로필, 초산부틸, 초산이소부틸, 초산 제 2 부틸, 초산아밀, 초산이소아밀, 초산 제 2 아밀, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 락산메틸, 락산에틸, 젖산메틸 등의 케톤류 또는 카르본산에스테르류로 이루어진 용제를 들 수 있다. 이러한 용제는 단일해도 2성분 이상의 혼합물이어도 좋고, 또 상기에 예시한 것 이외의 용제를 수지조성물의 성능이 손상되지 않는 범위에서 부가할 수도 있다.
용제의 사용량은 불소함유 공중합체와 중합성 화합물과의 합계량 100중량부에 대해 통상 200∼10000중량부, 바람직하게는 1000∼10000중량부, 특히 바람직하게는 1200∼4000중량부이다.
용제의 사용량을 이 범위로 하는 것에 의해 불소계 수지조성물의 점도의 크기를 수지조성물로서 바람직한 도포성을 얻을 수 있는 0.5∼5cps(25℃), 특히 0.7∼3cps(25℃)의 범위인 것으로 하는 것이 용이하고, 그 결과, 해당 불소계 수지조성물에 의해 가시광선의 반사방지선으로서 실용상 적합한 균일하고 도포 얼룩이 없는 두께 100∼200㎚의 박막을 용이하게 형성할 수 있고, 또 기재에 대한 밀착성이 특히 우수한 박막을 형성할 수 있다.
본 발명의 광학기능성 필름에 사용되는 불소계 수지조성물은 함유되는 중합성 화합물의 에틸렌성 불포화기가 중합반응하는 것에 의해 경화되는 것이며, 따라서 상기 수지 조성물이 도포되어 형성된 도막에 대해 상기 중합성 화합물을 중합 반응시키는 경화처리가 실시되어 고체 상태의 박막이 형성된다.
이와같은 경화처리의 수단으로서 상기 불소계 조성물의 도막에 활성 에너지선을 조사하는 수단, 또는 도막을 가열하는 수단이 이용되고, 이것에 의해 본 발명이 목적으로 하는 경화상태의 박막을 확실하고, 또 용이하게 형성할 수 있기 때문에 실제로 매우 유리하며, 박막 형성 조작에 있어서도 편리하다.
본 발명의 광학 기능성 필름에 사용되는 불소계 수지 조성물을 활성 에너지선의 조사에 의해 경화처리하는 경우에 활성 에너지선으로서 전자선을 이용할 때는 상기 불소계 수지조성물에는 특히 중합 개시제를 첨가하지 않고 소정 기간의 경화 처리를 실시할 수 있다.
또한, 경화 처리를 위한 활성 에너지선으로서 자외선 또는 가시광선과 같이 광선을 이용하는 경우에는 상기 활성 에너지선의 조사를 받아 분해되어, 예를 들면 자유라디칼을 발생하고, 그것에 의해 중합성 화합물의 중합 반응을 개시하는 광중합 개시제가 불소계 수지조성물에 첨가된다.
이와같은 광중합 개시제의 구체예는 상기한 일본 특개평8-94806호에 개시되어 있지만, 1-히드록실시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노프로판-1-온, 2-(디메틸아미노)-1-[4-(몰포리닐)페닐]-2-페닐로틸)-1-부타논 등이 바람직하다.
또한, 경화처리를 위해 가열 수단이 이용되는 경우에는 가열에 의해, 예를 들면 자유라디칼을 발생하여 중합성 화합물의 중합을 개시시키는 열중합 개시제가 불소계 수지조성물에 첨가된다.
열중합개시제의 구체예로서, 예를 들면 벤조일퍼옥사이트, tert-부틸-옥시벤조에이트, 아조비스이소부틸로니트릴, 아세틸퍼옥사이드, 라우릴퍼옥사이드, tert-부틸퍼아세테이트, 크밀퍼옥사이드, tert-부틸퍼옥사이드, tert-부틸하이드로퍼옥사이드, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸파레로니트릴), 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-디메틸배레로니트릴) 등을 들 수 있다.
상기 불소계 수지조성물의 광중합 개시제 또는 열중합 개시제의 첨가량은 불소 함유 공중합체와 중합성 화합물의 합계 100중량부에 대해, 통상 0.5∼10중량부, 바람직하게는 1∼8중량부, 특히 바람직하게는 1∼3중량부이다.
이 첨가량이 10중량부를 초과하면 수지 조성물의 취급 및 형성되는 박막의 기계적 강도 등에 악영향을 미치는 경우가 있고, 한편 첨가량이 0.5중량부 미만에서는 경화 속도가 작은 것이 된다.
상기 불소계 수지 조성물예는 필요에 따라서 본 발명의 목적 및 효과가 벗어나지 않는 범위에서 각종 첨가제, 예를 들면 트리에탄올아민, 메틸디에탄올 아민, 트리에틸아민, 디에틸아민 등의 아민계 화합물로 이루어진 증감제 또는 중합 촉진제;에폭시수지, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리우레탄, 폴리부타젠, 폴리클로로프렌, 폴리에테르, 폴리에스테르, 스틸렌부타젠스틸렌블록공중합체, 석유수지, 키실렌수지, 케톤수지, 실리콘계 올리고머, 폴리설피드계 올리고머등의 폴리머 또는 올리고머;페노티아딘, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀 등의 중합 금지제; 그외에 레베링제, 누설성 개량제, 계면활성제, 가소제, 자외선흡수제, 실란커플링제, 무기충전제, 수지입자, 안료, 염료 등을 배합할 수 있다.
또한, 상기에서는 저굴절률층에 대해서 그 반사 방지 효과를 설명했지만 저굴절률층에는 흑농도를 양호하게 하여 고콘트라스트로 하는 효과도 있고, 바람직한 형태는 상기와 동일하다.
상기 저굴절률층(20)의 형성방법은 다른 일반적인 박막 성형 수단, 예를 들면 진공증착법, 스패터링법, 반응성 스패터링법, 이온플레팅법, 전기 도금법 등 적절한 수단이면 좋고, 예를 들면 상기 이외의 반사 방지 도료의 도막, 막두께 0.1㎛ 정도의 MgF2 등의 극(極)박막이나 금속증착막 또는 SiOx나 MgF2의 증착막에 의해 형성해도 좋다.
또한 상기와 같이, 선택된 저굴절률층(20)의 재료의 굴절률에 대해서 충분한 크기의 굴절률의 투광성 수지(16)가 얻어지지 않을 경우에는 이 투광성수지중에 상기와 같이 굴절률이 높은 TiO2등의 미립자를 가해 굴절률을 올려 조정한다.
또한, 상기 도 1의 방현 필름(10)은 저굴절률층을 설치한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 도 2에 나타내는 실시형태의 제 2 예의 방현 필름(10A)과 같이 저굴절률층을 설치하지 않도록 해도 좋다.
또한, 도 3에 나타내는 실시형태의 제 3 예의 방현 필름(10B)과 같이 저굴절률층(20), 점착층(22), 세퍼레이터(24)를 설치하도록 해도 좋다.
상기 투명기재 필름(12)의 방현층(18)과 반대측에 설치되어 있는 점착층(22)은 방현 필름(10)을 예로 들면 액정 패널에 부착하는 경우에 이용하는 것이며, 분리기(24)를 박리한 노출된 점착층(22)을 액정 패널 등에 눌러 부착하는 것에 의해 방현 필름(10)을 부착할 수 있다.
또한, 도 4에 나타내는 실시형태의 제 4 예의 방현 필름(10C)과 같이 투명기재 필름(12)과 방현층(18) 사이에 투명 도전성층(26)을 설치하고, 또 방현층(18)중에 도전재료(27)를 함유하도록 구성하는 것에 의해 대전 방지 성능을 부여할 수 있다. 이 대전 방지 성능은 투명 도전성층을 설치하는 것에 의해 본 발명의 각 실시형태의 예에 있어서 모든 방현 필름(후술하는 편광소자, 표시장치의 방현 필름을 포함함)에 부여할 수 있다.
투명 도전성층(26)은 도전성 미립자를 수지 조성물에 분산한 것이며, 도전성 미립자로서, 예를 들면 안티몬도프의 인듐·틴옥사이드(이하, “ATO”라고 함)나 인듐·틴옥사이드(ITO), 금 및/또는 니켈로 표면 처리한 유기 화합물 미립자 등을, 수지조성물로서는 알키드수지, 다가알콜 등의 다관능화합물의 (메타)아크릴레이트(이하, 본 명세서에서는 아크릴레이트와 메타아크릴레이트 (메타)아크릴레이트라고 기재함) 등의 올리고머 또는 프리폴리머 및 반응성의 희석제를 비교적 다량으로 함유하는 것을 사용할 수 있다.
방현층(18)에 함유시키는 도전재료(27)로는 금 및(또는) 니켈로 표면 처리를한 입자를 사용할 수 있다. 이와같은 표면 처리를 하기 전의 입자는 실리카, 카본블랙, 금속입자 및 수지입자로 이루어진 군에서 선택할 수 있다.
상기 도 2∼도 4의 방현 필름(10A, 10B, 10C)에 있어서, 다른 구성은 상기 방현 필름(10)과 동일하기 때문에 동일 부분에는 동일 부호를 붙이고 설명은 생략한다.
다음으로, 도 5에 나타내는 편광소자에 따른 본 발명의 실시형태의 제 1 예에 대해서 설명한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태의 예에 따른 편광소자(30)는 상기 방현 필름과 동일한 방현 필름(10D)과 상기 방현 필름(10D)으로 투명 기재 필름인 TAC필름(34A)의 방현층(18)과 반대측 면에 적층된 편광막(32)을 갖고 있다. 이 편광막(32)은 폴리비닐알콜(PVA)에 요소나 염료를 가해 연신(延伸)한 필름으로 이루어져 있다.
또한, 상기 편광판(32)의 도 5에 있어서 하측에는 TAC필름(34B)이 설치되어 있다.
이 TAC 필름(34B)과 상기 TAC 필름(34A)으로 편광막(32)을 끼운 상태에서 편광판(40)이 구성되어 있다.
이들 투명기재로 이루어진 TAC는 복굴절이 없고 편광이 산란되지 않기 때문에 편광소자가 되는 PVA 및 PVA+요소 필름으로 적층해도 편광이 산란되지 않는다. 따라서, 이와같은 편광소자(30)를 이용하여 표시품위가 우수한 액정표시장치를 얻을 수 있다.
상기와 같은 편광막(32)을 구성하는 편광재료로는 상기 PVA필름외에 폴리비닐폴리머필름, 폴리비날아세탈필름, 에틸렌-초산비닐공중합체계 비누화 필름 등으로도 구성될 수 있다.
또한, 상기 편광소자(30)에서 도 6에 나타내는 바와 같이 저굴절률층을 제외한 편광소자(30A) 또는 도 7에 나타내는 바와 같이 저굴절률층(20)과 점착층(22) 및 분리기(24)를 설치한 편광소자(30B)로 해도 좋다.
또한, 편광막(2)과 TAC 필름(34A, 34B)을 척층할 때는 접착성의 증가 및 정전 방지를 위해 상기 TAC 필름에 비누화 처리를 실시하면 좋다. 이와같은 비누화에 의해 TAC 필름(34A, 34B)의 표면이 친수성화되어 PVA 필름에 대한 접착성이 향상된다.
TAC 필름에 비누화 처리를 실시하면 상기 저굴절률층(20)의 재료로서, 예를 들면 SiOx의 박막을 이용하는 경우, 오염 방지성 및 내비누화성의 점에서 문제가 되지만, 이 경우는 광방현층(18)을 비누화 처리한 경우, SiOx 진공증착 또는 스패터링 등에 의해 저굴절률층(20)을 형성하고, 그 위에 오염방지 재료층을 형성하면 좋다.
다음으로 도 8∼도 10에 나타내는 본 발명에 따른 표시장치를 액정표시장치에 적용한 경우의 실시형태의 예에 대해서 설명한다.
도 8에 나타내는 액정표시장치(70)는 편광소자(30)와 액정패널(74) 및 편광판(50)을 이 순서로 적층하고, 또 편광판(50)측 뒷면에 백라이트(78)를 배치한 투과형 액정표시장치이다. 편광판(50)으로는 통상 액정표시장치에서 이용되는 편광판을 이용할 수 있다.
도 9는 본 발명을 적용한 외부 부착 반사판 타입의 반사형 액정표시장치(80)이다. 이 액정표시장치(80)에 있어서는 상기 액정표시장치(70)의 백라이트를 대신해서 편광판(50)에 밀착하여 반사판(82)을 배치한 것이다.
도 10은 본 발명을 적용한 내부 반사 전극 타입의 반사형 액정표시장치(90)를 나타낸다. 이 액정표시장치(90)에서는 액정 패널(74), 액절 셀(92)내에 반사판의 전극을 겸한 반사전극(94)을 배치한 것이며, 도 10의 액정표시장치(80)의 편광판(50) 및 반사판(82)은 설치되어 있지 않다.
상기 액정표시장치(70, 80, 90)의 액정 패널(74)에 사용되는 액정 모드로는 트위스트 네마틱타입(TN), 수퍼트위스트 네마틱타입(STN), 게스토-호스트타입(GH), 상전이 타입(PC), 고분자 분산 타입(PDLC) 등 어느 것이라도 좋다.
또한, 액정 구동 모드로는 단순 매트릭스 타입, 액티브매트릭스 타입중 어느것이라도 좋고, 액티브매트릭스 타입의 경우에는 TFT, MIM 등 구동방식이 취해진다.
또한, 액정패널(74)은 칼라타입 또는 모노클로 타입중 어느 것이라도 좋다.
또한, 본 발명은 액정표시장치 이외의 표시장치, 예를 들면 플라즈마 표시 장치, CRT 표시장치에도 적용되는 것이다.
(실시예)
다음으로 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.
하기 표 1에 본 발명에 의한 실시예 1∼6 및 비교를 위해 종래기술에 의한비교예 1∼10의 방현 필름을 관찰한 결과 및 저굴절률층(실시예3∼6, 비교예6∼10은 저굴절률층 없음)의 내비누화성의 평가를 나타낸다. 또한, 실시예 7(후술)은 하기 표 1에 기재되어 있지 않다.
상기 표 1에서 표면 헤이즈값이 작은 경우는 반사율이 크고, 비침도 많고, 또 내부 헤이즈값이 작으면 표면 번쩍임이 발생하기 쉬운 것을 알 수 있다.
또한, 표면 헤이즈값이 큰 경우, 이 표면 헤이즈값과 내부 헤이즈값의 합이 큰 경우는 흑농도가 저하하여 흰빛을 띄는 것을 알 수 있다. 흑농도가 저하하면 콘트라스트가 저하한다.
상기 표 1의 예 및 본 발명자에 의한 실험 결과, 방현층의 표면 헤이즈값(hs)을 7〈hs〈30, 내부 헤이즈값(hi)을 1〈hi〈15로 한 경우 표면 번쩍임, 비침이 없고, 또 흑농도가 양호해져 고콘트라스트가 되었다.
또한, 표면 헤이즈값과 내부 헤이즈값의 합이 30을 초과하는 경우는 흑농도가 저하하여 흰빛을 띄는 것이 확인되었다.
또한, 저굴절률층을 표면에 설치하는 것에 의해 흑농도를 양호하게 하여 고콘트라스트이고, 또 반사 방지효과도 얻어진다.
상기 실시예 1 및 2의 실시 조건은 하기 표 2에 나타낸다.
상기 표 2의 PETA는 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, CAP는 셀룰로스아세테이트프로피오네이트, 또 표 2에서 10% CAP는 초산 에틸로 희석한 상태에서 폴리머함유율이 10%이다. 10% 실리콘 함유 불화 비닐리덴 및 10% DPHA도 「10%」로 동일하다.
또한, DPHA는 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트이며, 이것을 희석하기 위한 용제 MIBK는 메틸이소부틸케톤을 나타낸다.
또한, P/V는 필러/바인더를 나타내고, 스틸렌비즈페이스트(상품명SX0130H)는 스틸렌비즈와 PETA가 4:6인 페이스트를 의미하며, 비즈 함유량은 40%이다.
또한, 상기 표 1에 있어서, 접촉각이라는 것은 상기 저굴절률층의 표면의 물방울의 접선과 저굴절률층의 표면의 각도, 초기 스틸웰 및 내비누화성의 스틸웰이라는 것은 저굴절률층 표면의 하드코트성을 확인하는 것이며, #0000의 스틸웰을 이용하여 200g 하중으로 20회 표면을 문질러 표면의 흠의 유무 및 광학특성의 변화를 보는 것이다.
또한, 비누화 테스트는 방현 필름을 60℃의 알칼리 용액(2N의 NaOH)에 1분간 침지한 후 꺼내 세정수로 물세척하고 나서 실시한다.
또한, 상기 표 1에 있어서, 헤이즈값은 무라카미 색채 기술 연구소의 제품 번호 HR-100의 측정기에 의해 측정하고, 반사율은 시마즈제작소제 분광반사율 측정기 MPC-3100으로 측정하여 파장 380∼780nm광에서의 평균 반사율을 구했다.
또한, 접촉각은 순수(純水)를 이용하여 엘머 회사제의 접촉각 측정기 Model G1으로 측정하였다.
또한, 표면 번쩍임의 평가는 백라이트(HAKUBA제 LIGHTBOX45)상에 간조(干鳥) 격자 배치의 칼라필터(피치 150㎛)를 설치하고, 칼라필터 표면에서 160㎛ 떨어진위치에 방현 필름 처리면을 위로 향해서 부착하여 표면 번쩍임 상태를 시야로 평가하였다.
상기 흑농도의 평가는 방현 필름의 내면에 검은 절연 비닐 테이프(야마트제, 폭 37.5mm)를 붙여 시험편으로 하고, 형광등하에서 필름 표면을 관찰하였다. 또한, 이 시험편을 Kollmorgen Instruments Corporation제의 마크베이스 RD918로 측정하였다. 마찬가지로 내면에 검은 비닐 테이프를 붙인 투명기재 필름을 측정하고, 이 값을 기준, 즉 흑농도를 100%(예를 들면 TAC의 경우는 2.28)로 하고, 이에 대해 시험편의 측정값이 85% 이상인 경우를 양호하다고 하였다.
또한, 비침에 대해서는 방현 필름을 편광판에 부착하여 크로스니콜로 뒤를 검게 하여 형광등의 비침의 유무를 보았다.
실시예 1 및 2의 방현 필름의 제조방법은 다음과 같다.
우선, 표 2의 조건으로 얻어진 방현층의 재료를 TAC 기재상에 도포하여 60℃에서 1분간 건조후, UV광(자외선)을 90mJ조사하여 하프큐어하고, 막두께 3∼4㎛/㎡의 방현층을 작성한다.
다음으로, 상기 얻어진 방현층상에 상기 표 2에 나타내는 저굴절률층의 재료를 도포하고 80℃에서 1분간 건조후, 질소 퍼지하에서 UV광 500mJ 조사하고, 상기 방현층과 함께 완전히 큐어(cure)한다. 이때, 저굴절률층의 막두께는 0.1㎛/m2이다.
여기서, 상기 방현층의 표면 헤이즈값 및 내부 헤이즈값은 주로 상기 표 2의 P/V비, P 및 V의 굴절률차, 용제의 종류 등에 따라 적절하게 선정할 수 있다.
다음으로, 실시예 3에 대해서 설명한다.
실시예 3은 실시예 1과 동일한 방현층을 형성하고, 이것을 비누화 처리후, 저굴절률층으로서, SiO2막을 증착에 의해 막두께 0.1 ㎛로 형성하고, 또 그 위에 오염 방지층을 설치한 것이다. SiO2의 증착 조건은 진공도 4×10-5Torr, 전압 8KV, 전류 20∼40mA이다.
또한, 오염 방지층은 불소계 용제 PF5080(상품명;3M제)에 의해 0.007%로 희석한 KP-801M(상품명;신월화학제)을 도포하고 80℃에서 1분간 건조하여 막두께 약 5nm의 오염 방지층을 형성한 것이다.
실시예 4∼6은 실시예 1∼3에서의 저굴절률층을 생략한 것이며, 따라서 비누화처리는 없다.
다음으로서 실시예 7에 대해서 설명한다.
표 1에는 기재되어 있지 않지만 도 4와 같이 투명 도전성층(26)과 도전재료(27)를 설치한 실시예 7에 대한 제조방법에 대해서 설명한다.
우선, 투명 도전성층의 재료를 TAC기재상에 막두께 2㎛/m2가 되도록 코팅하고, 70℃에서 1분간 건조후, 질소퍼지하에서 UV(자외)광 54mJ를 조사하여 하프큐어한다. 투명도전성층의 재료는 DA-12(ATO함유 도전 잉크:스미토모오사카세멘트제)를 사용하였다. 다음으로, 이 투명 도전성층상에 방현층의 재료를 막두께 3∼4㎛/m2가 되도록 코팅하고, 60℃에서 1분간 건조후, 질소 퍼지하에서 UV광 90mJ를 조사하여 하프큐어한다. 방현층의 재료는 실시예 1에서 이용한 재료에 도전재료 브라이트 GNR4,6-EH(금-니켈코트수지비즈:일본화학공업제)를 0.005g 더한 것을 사용하였다. 또한, 이 방현층상에 표 2에 나타내는 저굴절률층의 재료를 도포하고, 80℃에서 1분간 건조후, 질소 퍼지하에서 UV광 500mJ를 조사하여 상기 투명 도전성층 및 방현층과 함께 큐어한다.
비교예 1은 방현층의 재료로서 표 2에 나타내는 PETA를 2.27g, 비즈를 입자지름 1㎛, 굴절률(n)=1.45인 실리카 비즈 0.2g으로 하고, 다른 조건은 상기 실시예 2와 동일하게 하였다.
또한, 비교예 1의 저굴절률층은 상기 실시예 2와 동일하게 하고, 또 제조방법도 실시예 1 및 2와 동일하게 하였다.
다음으로, 비교예 2에 대해서 설명한다.
비교예 2는 상기 표 2의 동일한 PETA를 13.50g, 스틸렌비즈페이스트는 실시예 1과 동일, 10% CAP는 13.3g, 용제(톨루엔, 초산부틸, 이소부틸알콜)는 36.8g, 광경화 개시제는 실시예 1, 2와 동일한 것을 0.399g으로 하였다.
또한, 저굴절률층에 대해서는 실시예 1과 동일 조건, 제조방법은 실시예 1, 2와 동일하다.
다음으로, 비교예 3에 대해서 설명한다.
비교예 3의 방현층의 재료는 실시예 1과 동일한 PETA를 10g, 10% CAP를 5g, 용제(톨루엔, 초산부틸, 이소부틸알콜)를 20g, 실시예 1과 동일한 광경화 개시제를 0.3g으로 하였다.
또한, 부형 필름으로서 매트 PET(상품명E130;다이아호일제)를 사용하고 저굴절률층의 재료는 실시예 1과 동일하게 하였다.
제조방법은 우선 방현층의 재료를 TAC 기재상에 막두께 3∼4㎛/㎡가 되도록 코팅하고, 상기 매트 PET와 러미네이트한 후, UV광 150mJ로 하프큐어한다.
다음으로, 상기 매트 PET를 박리하고, 방현층을 미세한 요철을 형성하여 저굴절률층 재료를 막두께 0.1㎛/m2가 되도록 코팅하고, 80℃에서 1분간 건조 후, 질소 퍼지하에서 UV광 500mJ를 조사하여 상기 방현층과 함께 완전히 큐어한다.
다음으로, 비교예 4에 대해서 설명한다.
비교예 4는 상기 실시예 2중 방현층의 용제를 초산에틸, 아논으로 변경한 것이며, 다른 조건은 모두 실시예 1과 동일하다.
다음으로, 비교예 5에 대해서 설명한다.
비교예 5는 방현층 재료에 대해서 실시예 1의 용제를 MIBK으로만 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일하며, 저굴절률층, 제조방법에 대해서도 실시예 1과 동일하게 하였다.
비교예 6∼10은 비교예 1∼5의 저굴절률층을 제거한 것이다.
다음으로, 하기 표 3에 나타내는 실시예 2와 비교예 11의 비누화의 효과의 비교에 대해서 설명한다.
비누화후
반사각(%) 접촉각(°) 스틸웰
실시예 2 0.8 100 ○
비교예 11 1.2 90 ×
비교예 11의 방현층은 상기 실시예 2와 동일 조건이며, 저굴절률층은 실리콘을 함유하지 않는 불소계 저굴절률 폴리머(품번, TM005;JSR)를 사용하고, 제법은 실시예 1, 2와 동일하다. 실시예 2는 저굴절률층에 실리콘 함유의 불소계 저굴절률층 폴리머를 사용하고 있으며, 표 3에서도 알 수 있는 바와 같이 양자가 비누화후의 하드성에 명확한 차를 생기게 한다.
하기 표 4는 실시예 7의 대전방지성능을 실시예 1과 비교한 것이다. 표 4에서 실시예 7의 다른 성능은 실시예 1과 동등하고, 또 표면 저항값(Ω/□)이 작은 값으로 되어 있는 것을 알 수 있다.
표면 저항값
실시예 1 1014이상
실시예 7 107∼10R
본 발명은 상기와 같이 구성했기 때문에 디스플레이스 패널의 표면에 부착했을 때, 콘트라스트의 저하를 억제하고, 또 표면 번쩍임, 비침, 백화를 방지할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (16)

  1. 투명기재 필름의 적어도 한쪽 면에 굴절률이 다른 투광성 확산제를 함유하는 투광성 수지로 이루어진 방현층을 적층하고, 상기 방현층의 표면 요철에 있어서 표면 헤이즈값(hs)을 7<hs<30, 상기 방현층의 내부 확산에 의한 내부 헤이즈값(hi)을 1<hi<15로 한 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방현층 위에 굴절률이 상기 방현층의 굴절률보다 낮은 저굴절률층을 적층하여 이루어진 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저굴절률층을 실리콘 함유 불화 비닐리덴 공중합체로 형성한 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 실리콘 함유 불화 비닐리덴 공중합체가 불화 비닐리덴 및 헥사풀루오로프로필렌의 공중합체에 있어서, 불소 함유 비율이 60∼70중량%인 불소 함유 공중합체와, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물과의 중합체인 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 저굴절률층은 적어도 상기 불소함유 공중합체와 상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 화합물로 구성된 도막을 도포 후, 활성 에너지선을 조사 또는 가열하여 형성된 것인 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 저굴절률층을 산화 규소의 막에서 형성하는 동시에, 또 그 위에 오염 방지층을 형성한 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방현층의 표면 요철에 있어서 헤이즈값(hs)과 상기 방현층의 내부 확산에 의한 내부 헤이즈값(hi)과의 합이 30 이하가 되도록 한 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방현층에 있어서 투광성 수지와 투광성 확산제와의 굴절률의 차(△n)를 0.01≤△n≤0.5로 하는 동시에, 투광성 확산제의 평균 입자 지름(d)을 0.1㎛≤d≤5㎛로 한 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투광성 수지가 열경화성 수지 및 전리방사선 경화형 수지의 적어도 한쪽이고, 상기 투광성 확산제가 유기계 미립자인 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유기계 미립자가 스틸렌비즈인 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투명기재 필름을 트리아세테이트 셀룰로스 필름 및 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 한쪽으로 구성된 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  12. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    투명기재 필름과 방현층과의 사이에 투명도전성층을 갖고, 또 방현층 중에 도전재료가 함유된 것을 특징으로 하는 방현 필름.
  13. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 의한 방현 필름과, 이 방현 필름의 상기 투명기재 필름에 있어서 상기 방현층과 반대측 면에 표면을 향해 적층된 편광판을 갖는 것을 특징으로 하는 편광소자.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 투명기재 필름에 있어서 상기 방현층과 반대측 표면 및 상기 방현층의 표면을 비누화 처리한 후, 상기 투명기재 필름의 표면에 편광판을 적층하여 구성된 것을 특징으로 하는 편광소자.
  15. 복수의 화소를 갖고, 각 화소가 광을 투과 또는 광을 반사하는 것에 의해 화상을 형성하는 표시패널과, 이 표시패널의 표시면측에 설치된 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 의한 방현 필름을 갖고 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 복수의 화소를 갖고, 각 화소가 광을 투과 또는 광을 반사하는 것에 의해 화상을 형성하는 표시 패널과, 이 표시 패널의 표시면측에 설치된 제 13 항에 의한 편광소자를 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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