KR100542174B1 - 방현성 필름 및 그 제조 방법, 그를 채용한 편광 소자 및디스플레이 장치와, 내부 산란 필름 - Google Patents

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Abstract

방현성 필름은 투명 매트릭스 및 투명 산란 물질을 포함하는 내부 산란 층과, 표면 요철을 가진다. 산란 물질은 투명 매트릭스와 상이한 굴절률을 가지며, 그 입자의 이방성 형상으로 인한 이방성 산란을 보이고, 입자가 서로에 대해 평행하며 필름에 법선인 방향성을 가지도록 투명 매트릭스 내에 분산된다.
내부 산란층, 표면 요철층, 투명 매트릭스, 산란 물질, 방현성 층

Description

방현성 필름 및 그 제조 방법, 그를 채용한 편광 소자 및 디스플레이 장치와, 내부 산란 필름{ANTIGLARE FILM, METHOD FOR FABRICATING THE SAME, POLARIZER ELEMENT AND DISPLAY DEVICE EMPLOYING THE SAME, AND INTERNAL DIFFUSION FILM}
도1은 본 발명을 실시한 방현성 필름의 층 구조물을 도시한 단면도.
도2는 본 실시예에서 방현성 층의 구조물을 도시한 단면도.
도3은 내부 산란층에서 이방성 산란의 발생을 설명한 단면도.
도4는 내부 산란층에서 발생한 이방성 산란을 설명한 사시도.
도5는 본 발명을 실시한 방현성 필름에 의해 나타난 이방성 산란을 도시한 그래프.
도6은 본 발명을 실시한 방현성 필름을 제조하기 위한 방법의 일예를 도시한 도면.
도7은 본 발명을 실시한 방현성 필름을 채용한 디스플레이 장치의 일예를 도시한 단면도.
도8은 본 발명을 실시한 내부 산란 필름의 층 구조물을 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 투명 기부
2 : 내부 산란층
3 : 표면 요철층
4 : 투명 매트릭스
5 : 산란 물질
6 : 방현성 층
10 : 방현성 필름
11 : 디스플레이 패널
12 : 픽셀
13 : 편광판
본 발명은 컴퓨터, 워드 프로세서, 텔레비전 모니터 등의 화상 디스플레이에 사용되는 CRT 또는 LCD와 같은 고해상도 화상 디스플레이 장치의 디스플레이 표면측 상에 제공되는 방현성 필름(antiglare film)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 방현성 필름을 제조하기 위한 방법과, 방현성 필름을 채용한 편광 소자 및 디스플레이 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 내부 산란 필름에 관한 것이다.
종래에는, 전술된 바와 같은 디스플레이 장치는 컴퓨터, 워드 프로세서, 텔레비전 모니터 등의 화상 디스플레이에 사용되어 왔다. 최근, 컴퓨터용 모니터와 같은 제품 분야에서 점점 더 고해상도를 추구함에 따라, 디스플레이 장치는 점점 더 고해상도를 가지게 되었다. 이러한 경향의 진보는 특히 LCD 분야에서 급속한데, 여기서는 p-Si와 관련하여 현저한 기술적 개선이 이루어졌다. 그러한 디스플레이 장치에는 일반적으로 그 디스플레이 표면측에 다양한 종류의 방현 처리가 실시된 방현성 필름이 제공된다. 이는 창문이나 실내 조명 기기로부터의 외부광의 반사로 인한 눈부심(glare) 및 디스플레이 장치 내부로부터 발산된 광으로 인한 눈부심이 감소되도록 도와준다.
그러한 방현성 필름의 종래 예는 이하와 같다. 일본 특허 출원 공개 평6-18706호는 투명 기판 상에 형성되고 1.40 내지 1.60의 굴절률을 가지는 수지 비즈와 전리 방사선 경화형 수지 조성물로 본질적으로 구성된 방현성 층을 개시한다. 일본 특허 출원 공개 평10-20103호는 적어도 기부 필름과, 0.5 내지 1.5 ㎛의 평균 입자 직경을 가지는 투명 입자를 경화형 수지 100 중량부에 대해 20 내지 30 중량부를 함유하는 방현성 층으로 구성된 적층 필름을 개시한다.
이러한 방현성 필름은 투명 기부 필름의 표면에 이산화 규소(실리카)와 같은 충전재를 함유하는 수지를 적용함으로써 형성된다. 이러한 방현성 필름은 응집성 실리카 등의 응집에 의해 방현성 층의 표면상에 표면 요철이 형성된 것과, 적용된 수지 필름의 두께보다 큰 입자 직경을 가지는 유기 충전재를 수지 중에 첨가함으로써 층 표면상에 표면 요철이 형성된 것과, 표면 요철을 가지는 필름으로 층 표면을 적층함으로써 표면 요철이 전사되는 것 등으로 그룹지어진다.
한편, 일본 특허 출원 공개 제2001-91707호는 투명 지지 부재 상에 놓여진 방현성 층을 가지는 광학 필름에 있어서 상기 방현성 층은 4.0 내지 50.0 %의 해이즈(haze)를 가지며, 여기서 해이즈는 1.0 이상의 내부 산란과 3.0 % 이상의 표면 산란의 총합으로서 한정되는 광학 필름을 개시한다. 이는 산란을 일으키는 층의 내부에 분산된 미세 입자를 가지는 내부 산란층을 채용한 방현성 필름이다.
그렇지만, 전술된 일본 특허 출원 공개 평6-18706호 및 일본 특허 출원 공개 평10-20103호에 개시된 구조물은 방현 효과를 발생시키기 위해 단지 방현성 층 상의 표면 요철에만 의존한다. 따라서, 방현 효과를 증진시키기 위해서는, 표면 요철을 보다 크게 만들 필요가 있다. 그렇지만, 표면 요철을 보다 크게 만드는 것은 적용된 수지 필름의 해이즈 수치(전체 투과율 분의 산란광 투과율)를 증가시키게 된다.
또한, 전술된 바와 같은 종래 형태의 방현성 필름이 고해상도 화상 디스플레이 장치의 디스플레이 표면측 상에 사용될 때, 신틸레이션(scintillation)이라 부르는 무작위의 섬광이 발생한다. 이는 디스플레이 표면의 시인성(viewability)을 저하시킨다. 신틸레이션은 표면 요철의 곡률이 렌즈로서 작용하여, 픽셀의 위치가 이러한 렌즈의 초점과 일치될 때 픽셀이 확대되는 결과로서 발생한다. 종래 형태의 방현성 필름에서, 표면 요철은 무작위로 형성되므로, 그들의 가상의 렌즈의 초점을 제어하는 것이 불가능하여, 신틸레이션을 불가피하게 만든다.
한편으로, 일본 특허 출원 공개 제2001-91707호에 개시된 구조물은 광이 층 내부로 직진하는 것을 방지하여, 신틸레이션을 덜 겪게 된다. 그렇지만, 여기서 얻어진 디스플레이 성능은 시야각에 의존한다. 특히, 블랙을 디스플레이하는 동안 광이 사선으로 누출되는 디스플레이 장치에 이러한 구조가 사용될 때, 사선으로 누출되는 광은 전방으로 직진하도록 편향된다. 이는 정면에서 관찰했을 때 콘트라스트 비를 저하시킨다.
본 발명의 목적은 투과 화상 선명도 및 정면 콘트라스트 비를 저하시키지 않고 신틸레이션을 완화하는 방현성 필름과, 그러한 방현성 필름을 제조하기 위한 방법과, 그러한 방현성 필름을 채용한 편광 소자 및 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르면, 방현성 필름에는 투명 매트릭스와 투명 분산 재료로 조성된 내부 산란층과 표면 요철이 제공된다. 분산 재료는 투명 매트릭스와 상이한 굴절률을 가지며, 그 입자의 이방성 형상으로 인한 이방성 산란을 보이고, 입자가 실질적으로 서로에 대해 평행하고 필름에 대해 법선 방향으로 방향성을 가지도록 투명 매트릭스 내에 분산된다.
본 발명의 상기 및 또 다른 목적과 특성은 첨부된 도면을 참조하여 양호한 실시예와 관련해서 볼 때, 이하의 설명으로부터 명백해 질 것이다.
이하, 본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 설명될 것이다. 이전에 설명된, 렌즈로서 기능하는 표면 요철로 인한 신틸레이션은, 예컨대, 이러한 렌즈들의 초점을 전방으로 이동시키거나, 초점을 균일하게 만들거나, 빛이 직진하는 것을 방지함으로써 방지될 수 있다. 이들중 가장 효과적인 것은 빛의 직진을 방지하는 것이다.
이는, 예컨대, 내부 굴절률을 불균일하게 만들거나, 즉, 점층적인 굴절률들을 가지는 불균일한 구조물을 사용하여 광을 편향시키거나, 상이한 굴절률을 가지는 입자, 즉, 산란성 입자를 추가함으로써 달성될 수 있다. 특히, 산란성 입자를 첨가한 내부 산란층을 사용하는 것은 간단하다. 이런 방법에 의하여, 신틸레이션을 보다 덜 겪는 고해상도 화상 디스플레이 장치용 방현성 필름을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 같이, 방현 효과를 발생시키기 위해 내부 산란층과 표면 요철 양측에 의존하는 방현성 필름에 의하면, 내부 산란층에 기인하는 해이즈 및 표면 요철에 기인하는 해이즈를 독립적으로 정확하게 제어하는 것이 가능하다. 이는 투과 화상 선명도를 저하시키지 않으면서 방현 효과를 발생시키는 방현성 필름을 설계할 수 있게 한다.
내부 산란층을 채용한 방현성 필름에서, 내부 산란층으로 인한 내부 산란에 의해 편향된 광 등으로 인해 사선 입사광이 전방으로 누출되는 것을 방지함으로써, 정면 콘트라스트 비의 저하가 방지될 수 있다. 이를 달성하기 위해, 사선 입사광에 대하여 낮은 산란도를 나타내도록, 내부 산란층은 상이한 각도로 입사되는 광에 대해 상이한 산란 특성, 즉, 이방성 산란성을 나타내도록 구비될 필요가 있다. 이는 그러한 광이 내부 산란층을 통과할 때, 산란없이 사선으로 계속 직진할 수 있게 한다.
본 발명을 실시한 방현성 필름에 사용된 내부 산란층과 같이, 투명 매트릭스 내에 분산된 산란 물질을 가지는 필름의 산란 특성을 결정하는 인자는 산란 물질의 크기 및 입자 밀도, 필름 두께, 및 매트릭스와 산란 물질 사이의 굴절률 차이를 포함한다. 일반적으로, 산란 물질의 크기가 충분히 작을 때, 필름은 광을 균일하게 전방 또는 후방으로 산란시키지만, 입자 크기가 커짐에 따라, 필름은 점점 더 많은 광을 전방으로 산란시키면서, 점점 더 좁은 산란 특성을 보인다.
또한, 입자 밀도가 보다 높아지면, 다중 산란되는 광이 보다 많아지고, 따라서 얻어지는 산란 특성은 보다 넓어진다. 마찬가지로, 필름 두께가 보다 커지면, 다중 산란되는 광이 보다 많아지고, 따라서 얻어진 산란 특성은 보다 넓어진다. 또한, 매트릭스와 산란 물질의 사이의 굴절률의 차이가 커지면, 얻어진 산란 특성은 보다 넓어지고 보다 많은 광이 후방으로 산란된다. 따라서, 전술된 인자중 하나를 이방성으로 만듦으로써 내부 산란층이 이방성 산란을 보이도록 만들 수 있다. 본 발명에서는, 상기 목적은 산란 물질의 유효 크기가 광이 그 위로 입사되는 각도에 따라서 변화하도록 산란 물질에게 이방성 형상을 부여함으로써 달성된다.
도1은 본 발명의 실시예로서 방현성 필름의 층 구조물을 도시하는 단면도이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 방현성 필름(10)은 투명 기부(1), 상단에 적층된 내부 산란층(2) 및 그 상단에 적층된 표면 요철층(3)을 포함한다. 내부 산란층(2) 및 표면 요철층(3)은 함께 방현성 층(6)을 형성한다. 내부 산란층(2)은 투명 매트릭스(4)와, 이방성 형상을 가지고 투명 매트릭스(4)와 상이한 굴절률을 가지며 산란 물질(5)의 입자가 서로에 대하여 규칙적인 양식으로 병진 이동되는 위치에 위치되도록 투명 매트릭스(4) 내에 균일하게 분산된 산란 물질(5)을 포함한다.
이러한 방식에서, 방현성 층(6)은 내부 산란층(2)과 표면 요철층(3)을 함께 조합함으로써 형성된다. 이는 내부 산란층으로부터 시작된 해이즈 및 표면 요철로 부터 시작된 해이즈를 독립적으로 정확하게 제어하는 것을 가능하게 만든다. 따라서, 방현성 필름이 투과 화상 선명도를 저하시키지 않으면서 방현 효과를 발생시키도록 설계하는 것이 가능하다.
도2는 본 실시예의 방현성 층의 구조물을 도시하는 단면도이며, 이방성 산란을 보이는 내부 산란층을 도시한다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 내부 산란층(2)에서, 그 입자가 회전 타원체 형상을 가지는 산란 물질(5)이 화살표(101)에 의해 지시된 방향인 입자의 주축이 화살표(102)에 의해 지시된 방현성 층(6)에 대해서, 즉, 방현성 필름의 법선 방향에 대해서 실질적으로 평행한 방식으로 투명 매트릭스(4) 내에 분산된다.
도3은 내부 산란층 내에서 이방성 분산이 어떻게 발생하는가를 설명하는 단면도이다. 이제, 상기 도면을 참조로 하여, 본 발명을 실시한 방현성 필름 내에서 발생하는 이방성 분산이 설명될 것이다. 도면에 도시된 바와 같이, 화살표(103)에 의해 지시된 바와 같이, 내부 산란층(2)상으로의 사선 입사광에 대해 산란 물질(5)의 유효 크기가 도면 부호 5a로 지시된다. 한편, 화살표(104)에 의해 지시된 바와 같이, 내부 산란층(2) 상으로의 정면 입사광에 대해 산란 물질(5)의 유효 크기가 도면 부호 5b로 지시된다. 화살표(104)에 의해 지시된 정면 방향은 방현성 필름의 법선 방향에 평행하다. 여기서, 유효 크기(5a)는 유효 크기(5b)보다 크다. 따라서, 방현성 필름은 정면 입사광에 대해서보다 사선 입사광에 대해서 보다 좁은 산란 특성을 보인다.
도4는 내부 산란층 내에 발생하는 이방성 산란을 설명하는 사시도이다. 이 제, 상기 도면을 참조로 하여, 본 발명을 실시한 방현성 필름 내에 발생한 이방성 분산이 한번 더 설명될 것이다. 도면에 도시된 바와 같이, 화살표(104)에 의해 지시된 바와 같이 내부 산란층(2) 상에 정면으로 광이 입사될 때, 광은 내부 산란층(2)에 의해 산란되고, 따라서, 화살표(106)에 의해 지시된 바와 같이 산란광으로서 그로부터 방출된다. 한편, 화살표(103)에 의해 지시된 바와 같이 내부 산란층(2) 상에 광이 사선으로 입사될 때, 광은 내부 산란층(2)에 의해 거의 산란되지 않으며, 따라서 평행 투과광으로서 그로부터 단순하게 방출된다.
도5는 본 발명을 실시한 방현성 필름에 의해 나타난 이방성 산란을 도시한 그래프이다. 상기 도면에서, 수평선을 따라서 입사각(도)이 취해지고, 수직선을 따라서 산란 강도(a.u.)가 취해진다. 도면에 도시된 바와 같이, 방현성 필름은 정면 입사광에 대하여 높은 산란도를 보이고, 사선 입사광에 대하여 낮은 산란도를 보인다. 이는 방현성 필름이 사선 입사광은 거의 산란시키지 않으며, 그러한 광이 실질적으로 평행 투과광으로서 그로부터 방출될 수 있게 한다.
도6은 본 발명을 실시한 방현성 필름을 제조하기 위한 방법의 예를 도시한 도면이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 먼저, 투명 매트릭스(4)에, 투명하며 그로부터 상이한 굴절률을 가지는 산란 물질(5)이 그 내부에 분산되도록 혼합된다. 그후 혼합물은 교류 전류 전원이 연결된 2 개의 전극(7) 사이에 개재된다. 이는 전극(7) 사이에 교류 전기장을 발생시키고, 이로 인해 산란 물질(5)이 이방성 형상을 가지도록 변형된다.
여기서, 산란 물질의 변형률(D)의 인자는 이하의 수학식1에 의해 정의된다.
Figure 112002034537086-pat00001
여기서, d1은 전기장의 방향으로 측정된 산란 물질의 직경을 나타내고, d2는 전기장 방향에 수직으로 측정된 산란 물질의 직경을 나타낸다.
변형률(D)의 인자는 이하의 수학식2 및 수학식3으로 주어진다.
Figure 112002034537086-pat00002
Figure 112002034537086-pat00003
여기서, Κ1은 산란 물질의 상대 유전 상수를 나타내고, Κ2는 투명 매트릭스의 상대 유전 상수를 나타내고, χ1은 산란 물질의 비저항을 나타내고, χ2는 투명 매트릭스의 비저항을 나타내고, μ1은 산란 물질의 점성 계수를 나타내고, μ2는 투명 매트릭스의 점성 계수를 나타내고, b는 산란 물질의 초기 반경을 나타내고, γ는 산란 물질 및 투명 매트릭스 사이의 계면 장력을 나타내고, ω는 교류 전기장의 주파수를 나타내고, Ε0은 유효 진폭을 나타내고, ε0은 진공의 유전 상수를 나타내 고, q는 Κ1/Κ2를 나타내고, R은 χ1/χ2를 나타내고, λ는 μ1/μ2를 나타내고, a는 ε0χ1Κ1을 나타낸다.
전기장의 방향과 정렬된 주축을 가지는 회전 타원체 형상을 가지도록 산란 물질을 변형하기 위해, 산란 물질의 변형률(D)이 양(positive)일 필요가 있다. 이는 φ>0이도록 산란 물질 및 투명 기판에 적절한 재료를 선택하고 교류 전기장의 주파수(ω)를 적절하게 설정함으로서 달성된다. 구체적으로, 이하의 수학식4에 의해 표현된 조건이 충족될 때, φ≥0이고, 산란 물질은 전기장의 방향과 정렬된 주축을 가지는 회전 타원체 형상을 가지도록 변형된다. 이는 R=q=1일 때, φ=0이고, 산란 물질은 전혀 변형되지 않는다는 것을 알 수 있다.
Figure 112002034537086-pat00004
선택적으로, 이하의 수학식5에 의해 표현된 조건이 충족되거나, 교류 전기장의 주파수(ω)가 이하의 수학식6에 의해 표현된 조건이 충족될 때, φ>0이고, 산란 물질은 전기장의 방향과 정렬된 주축을 가지는 회전 타원체 형상을 가지도록 변형된다. 수학식6에 의해 표현된 조건이 충족되지 않을 때, φ≤0이고, 산란 물질은 전기장의 방향에 수직인 주축을 가지는 회전 타원체 형상을 가지도록 변형된다.
Figure 112002034537086-pat00005
Figure 112002034537086-pat00006
다음에, 본 발명을 실시한 방현성 필름이 디스플레이 장치에 적용된 예가 설명된다. 도7은 본 발명을 실시한 방현성 필름을 채용한 디스플레이 장치의 예를 도시하는 단면도이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 편광판(13)이 디스플레이 패널(11)상의 픽셀(12)을 덮도록 제공된다. 편광판(13)의 상단에, 전술된 방현성 필름(10)이 함께 편광 소자를 형성하도록 적층된다. 이들 층들은 함께 디스플레이 장치(20)를 구성한다.
화살표(104)에 의해 지시된 바와 같이 디스플레이 패널(11) 상에 정면으로 입사된, 화살표(107)에 의해 지시된 광은 픽셀(12), 편광판(13) 및 투명 기부(1)를 통과하고, 그후 내부 산란층(2)으로 들어간다. 이러한 광은 내부 산란층(2) 내부에서 산란되고, 따라서 화살표(108)에 의해 지시된 바와 같이 산란광으로서 표면 요철층(3)으로 들어간다. 여기서, 표면 요철층(3) 내에 형성된 렌즈 상에 입사된 광은 산란광이고, 이는 렌즈로서의 표면 요철 기능에 의한 신틸레이션을 완화한다.
유사하게, 화살표(103)에 의해 지시된 바와 같이 디스플레이 패널(11)상에 사선으로 입사된, 화살표(109)에 의해 지시된 광은 픽셀(12), 편광판(13) 및 투명 기부(1)를 통과하고, 그후 내부 산란층(2)으로 들어간다. 그렇지만, 이러한 광은 표면 요철층(3) 내부에서 산란되지 않고, 따라서 화살표(110)에 의해 지시된 바와 같이 평행 투과광으로서 표면 요철층(3)으로 들어간다.
일반적으로, 광이 편광 소자 상으로 사선으로 입사될 때, 외관상의 편광축이 일탈하고, 그러므로, 디스플레이 장치가 어두운 컬러를 디스플레이하는 경우라도 일부 광이 누출된다. 디스플레이 표면측 상에 종래의 방현성 필름을 사용하며, 디스플레이 표면측 상에 제공된 편광 소자를 가지는 디스플레이 장치, 즉, 이방성 산란을 보이지 않는 내부 산란층을 채용한 것은 낮은 정면 콘트라스트 비를 초래한다. 이는 전술된 바와 같은 사선 누출광이 내부 산란층 내에서 산란되고, 산란광의 일부가 결국 그로부터 화살표(111)에 의해 지시된 바와 같이 관측자의 방향으로 방출되기 때문이다.
반면에, 본 발명을 실시한 것과 같은 방현성 필름을 사용하며, 디스플레이 표면측 상에 제공된 편광 소자를 가지는 디스플레이 장치, 즉, 이방성 산란을 보이는 내부 산란층을 채용한 것은 전술된 바와 같은 사선 누출광이 그대로, 즉, 평행 투과광으로서 방출될 수 있게 한다. 따라서, 정면 콘트라스트 비의 저하가 발생하지 않는다.
덧붙여 말하면, 회전 타원체 형상에 따라 이방성 산란 효과가 변화하는 것을 평가하기 위한 실험이 행해졌다. 실험의 결과는 회전 타원체의 주축 대 단축의 비가 2이상일 때 만족스럽게 이방성 산란 효과가 발생되는 것을 보여준다. 또한, 결과는 비율이 20을 초과할 때 이방성 산란 효과가 포화되기 시작하지만, 주축 대 단 축의 비가 높을수록 보다 강력한 이방성 산란 효과를 보여준다.
본 실시예에서, 산란 물질은 회전 타원체의 형상으로 변형됨으로써 이방성 산란을 보여주도록 만들어진다. 그렇지만, 산란 물질이 이방성 산란을 보이게 되는 한, 예컨대, 장방형 평행 육면체 또는 원통형 같은 다른 어떤 형태로도 변형될 수 있다. 본 실시예에서, 산란 물질은 전기장을 가함으로써 변형된다. 그렇지만, 산란 물질은, 예컨대, 자기장 또는 외부 압력의 적용에 의한 다른 어떤 방식으로도 변형될 수 있다.
도8은 본 발명의 다른 실시예와 같이 내부 산란 필름의 층 구조물을 도시하는 단면도이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 내부 산란 필름(9)은 투명 기부(1), 상단에 적층된 내부 산란층(2) 및 보다 상단에 적층된 투명 기부(1)를 포함한다. 내부 산란층(2)은 투명 매트릭스(4)와, 이방성 형상을 가지고, 투명 매트릭스(4)와 상이한 굴절률을 가지며, 산란 물질(5)의 입자가 서로에 대하여 규칙적인 양식으로 병진 이동되는 위치에 위치되도록 투명 매트릭스(4) 내에 균일하게 분산된 산란 물질(5)을 포함한다.
이하에서, 본 발명의 실시예가 설명될 것이다. 그렇지만, 이러한 예들이 본 발명의 실행을 어떤 식으로도 한정하도록 의도된 것이 아니라는 점을 이해해야 한다.
<실시예1>
본 예에서는, 먼저, 내부 산란층의 재료의 코팅(UV 경화 수지 및 톨루엔으로써 마련된 스티렌 비즈의 혼합물)이 금속 전극 상에 적층되고, 그후, 금속 전극에 대향하는 적용된 필름의 측상에 투명 전극이 끼워졌다. 그후, 스티렌 비즈, 즉, 미세 캡슐 형태의 산란 물질의 형상을 변형하도록 내부 산란층의 재료에 5 V, 30 ㎐의 교류 전압이 가해졌고, 그후 적용된 필름은 UV광의 적용에 의해 경화되었다. 이러한 방식으로, 이방성 산란을 보이는 내부 산란층이 얻어졌다.
후속적으로, 이러한 내부 산란층이 투명 기부(트리아세틸셀룰로오스 필름) 상으로 전사되었고, 그후, 내부 산란층의 상단 상에, 표면 요철층(UV 경화 수지 및 톨루엔으로써 마련된 폴리카보네이트 비즈의 혼합물)의 재료의 코팅이 적층되었다. 그후, 적용된 필름은 UV 광을 조사함으로써 경화되었다. 이러한 방식으로, 이방성 산란을 보이는 방현성 필름이 얻어졌다. 정면으로부터 관측되었을 때, 상기 방현성 필름은 높은 산란도로 인해 불투명하게 보였고, 사선으로 관측되었을 때, 이는 중간 산란도로 인해 반투명으로 보였다. 이러한 방식으로, 방현성 필름의 이방성 산란은 시각적인 조사에 의해 만족스럽게 확인되었다.
표1은 본 발명을 실시한 실시예1의 방현성 필름 및, 비교를 위해, 2 개의 종래 방현성 필름, 비교예1 및 2가 디스플레이 장치에 적용되었을 때 얻어진 특성의 평가 결과를 도시한다. 비교예1의 방현성 필름은 내부 산란층을 가지지 않았다는 점을 제외하고는 실시예1의 것과 동일한 구조물을 가진다. 한편, 비교예2의 방현성 필름은 내부 산란층을 가지지만, 이 내부 산란층은 실시예1이 하는 것과 같은 이방성 산란을 보이지 않는다. 다른 점에 있어서, 비교예2의 방현성 필름은 실시예1의 것과 동일한 구조물을 가진다.
[표1]
Figure 112002034537086-pat00007
표1에서, 해이즈가 JIS(일본 공업 규격) K-7105에 따라서 측정되었다. 정면 콘트라스트 비는 이하와 같이 결정되었다. 실시예1 및 비교예1 및 2의 방현성 필름중 하나를 각각 채용한 편광판이 준비되었고, 15 인치 UXGA 액정 패널(TN 모드) 상에 각각 적층되었다. 그후, 각각의 이들 조합으로써, 패널의 정면으로부터 관측된 바 백 휘도(white brightness)로부터 흑 휘도(black brightness)까지가 측정되었고, 정면 콘트라스트 비로서 전자 대 후자의 비가 결정되었다.
투과 화상 선명도가 JIS K-7105에 따라서 측정되었고, 광학 콤(comb)의 폭이 0.5 mm일 때, 관측된 수치가 측정 결과로서 사용되었다. 신틸레이션은 이하와 같이 결정되었다. 실시예1과 비교예1 및 2의 방현성 필름중 하나를 각각 채용한 편광판이 준비되었고, 15 인치 UXGA 액정 패널(TN 모드)상에 각각 적층되었다. 그후, 이러한 각각의 조합으로써, 전체 액정 패널 상에 고른 녹색 패턴이 디스플레이되었고, 10 명의 사람에 의해 신틸레이션이 관측되었는지 여부가 시각적으로 확인되었다. 8 명 이상의 사람이 신틸레이션이 없다고 평가한 조합은 "없음"으로, 다 른 조합은 "있음"으로 지시된다.
표1에 도시된 바와 같이, 본 발명을 실시한 실시예1로써, 만족스럽게 높은 정면 콘트라스트 비 및 투과 화상 선명도를 유지하면서 신틸레이션을 완화하는 것이 가능하다. 반면에, 내부 산란층을 채용하지 않은 비교예1로써, 신틸레이션을 완화시키는 것이나 만족스러운 투과 화상 선명도를 얻는 것이 모두 불가능하다. 등방성 산란을 보이는 내부 산란층을 채용한 비교예2로써, 신틸레이션을 완화하는 것과 만족스러운 투과 화상 선명도를 얻는 것이 가능했지만, 현저하게 낮은 정면 콘트라스트 비를 가졌다.
<실시예2>
본 예에서는, 먼저, 내부 산란층의 재료의 코팅(UV 경화 수지 및 톨루엔으로써 마련된 스티렌 비즈의 혼합물)이 금속 전극 상에 적층되고, 그후, 금속 전극에 대향하는 적용된 필름의 측상에 투명 전극이 끼워졌다. 그후, 스티렌 비즈, 즉, 산란 물질의 형상을 변형하도록 내부 산란층의 재료에 5 V, 30 ㎐의 교류 전압이 가해졌고, 그후 적용된 필름은 UV 광의 적용에 의해 경화되었다. 이러한 방식으로, 이방성 산란을 보이는 내부 산란층이 얻어졌다.
후속적으로, 이러한 내부 산란층의 양측의 표면상에, 2 개의 투명 기부(트리아세틸셀룰로오스 필름)가 보호층으로서 적층되었다. 이러한 방식으로, 이방성 산란을 보이는 방현성 필름이 얻어졌다. 정면으로부터 관측되었을 때, 상기 내부 산란 필름은 높은 산란도로 인해 불투명하게 보였고, 사선으로 관측되었을 때, 이는 중간 산란도로 인해 반투명으로 보였다. 이러한 방식으로, 내부 산란 필름의 이방 성 산란은 시각적인 조사에 의해 만족스럽게 확인되었다.
표2는 본 발명을 실시한 실시예2의 내부 산란 필름 및, 비교를 위해, 종래의 내부 산란 필름, 비교예3이 디스플레이 장치에 적용되었을 때 얻어진 특성의 평가 결과를 도시한다. 비교예3의 내부 산란 필름은 이방성 형상을 가지지 않은 산란 물질을 함유하기 때문에 이방성 산란을 보이지 않는 다는 점을 제외하고는 실시예2의 것과 동일한 구조물을 가진다.
[표2]
Figure 112002034537086-pat00008
표2에서, 해이즈가 JIS K-7105에 따라서 측정되었다. 정면 콘트라스트 비는 이하와 같이 결정되었다. 실시예2 및 비교예3의 방현성 필름중 하나를 각각 채용한 편광판이 준비되었고, 15 인치 UXGA 액정 패널(TN 모드) 상에 각각 적층되었다. 그후, 각각의 이들 조합으로써, 패널의 정면으로부터 관측된 백 휘도로부터 흑 휘도까지가 측정되었고, 정면 콘트라스트 비로서 전자 대 후자의 비가 결정되었다.
신틸레이션은 이하와 같이 결정되었다. 실시예2와 비교예3의 방현성 필름중 하나를 각각 채용한 편광판이 준비되었고, 15 인치 UXGA 액정 패널(TN 모드)상에 각각 적층되었다. 그후, 이러한 각각의 조합으로써, 전체 액정 패널 상에 고른 녹색 패턴이 디스플레이되었고, 10 명의 사람에 의해 신틸레이션이 관측되었는지 여 부가 시각적으로 확인되었다. 8 명 이상의 사람이 신틸레이션이 없다고 평가한 조합은 "없음"으로, 다른 조합은 "있음"으로 지시된다.
표2에 도시된 바와 같이, 본 발명을 실시한 실시예2로써, 만족스럽게 높은 정면 콘트라스트 비를 유지하면서 신틸레이션을 완화하는 것이 가능하다. 반면에, 등방성 산란을 보이는 내부 산란층을 채용한 비교예2로써, 신틸레이션을 완화하는 것이 가능했지만, 현저하게 낮은 정면 콘트라스트 비를 가졌다.
본 발명에 따르면, 방현성 필름에는 투명 매트릭스와 투명 분산 재료로 조성된 내부 산란층과 표면 요철이 제공되며, 분산 재료는 투명 매트릭스와 상이한 굴절률을 가지며, 그 입자의 이방성 형상으로 인한 이방성 산란을 보이고, 입자가 실질적으로 서로에 대해 평행하고 필름에 대해 법선 방향으로 방향성을 가지도록 투명 매트릭스 내에 분산되는 기술 구성으로써, 투과 화상 선명도 및 정면 콘트라스트 비를 저하시키지 않고 신틸레이션을 완화하는 방현성 필름과, 그러한 방현성 필름을 제조하기 위한 방법과, 그러한 방현성 필름을 채용한 편광 소자 및 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

Claims (10)

  1. 투명 매트릭스과 투명한 산란 물질을 포함하는 내부 산란층과, 표면 요철을 갖는 방현성 필름이며,
    상기 산란 물질은 상기 투명 매트릭스와는 상이한 굴절률과, 이방적 형상으로 인한 산란 이방성을 갖고, 또한, 상기 이방적 형상은 장축 방향이 필름의 법선방향으로 서로 거의 평행한 위치관계가 되도록 상기 투명 매트릭스 중에 분산되어 있고, 필름의 법선방향에 대하여 평행한 방향으로부터 상기 내부 산란층으로 입사하는 광에 대한 상기 산란 물질의 유효 크기보다도, 필름의 법선방향에 대하여 경사방향으로부터 상기 내부 산란층으로 입사하는 광에 대한 상기 산란 물질의 유효 크기가 더 크게 되어 있는 방현성 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 산란 물질은 미세 캡슐인 것을 특징으로 하는 방현성 필름.
  3. 편광판 상에 제공된 제1항의 방현성 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  4. 편광판 상에 제공된 제2항의 방현성 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광 소자.
  5. 디스플레이 패널 상에 제공된 제1항의 방현성 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 디스플레이 패널 상에 제공된 제2항의 방현성 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  7. 디스플레이 패널 상에 제공된 제3항의 편광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 디스플레이 패널 상에 제공된 제4항의 편광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 제1항의 방현성 필름을 제조하는 방법이며, 산란 물질에 전기장을 가함으로써 산란 물질이 이방성 형상을 가지게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 투명 매트릭스와 투명한 산란 물질을 포함하는 내부 산란층을 갖는 내부 산란 필름이며,
    상기 산란 물질은 투명 매트릭스와는 상이한 굴절률과, 이방적 형상으로 인한 산란 이방성을 갖고, 또한, 상기 이방적 형상은 장축방향이 층의 법선방향으로 서로 거의 평행한 위치 관계가 되도록 상기 투명 매트릭스 중에 분산되어 있고,
    층의 법선방향에 대하여 평행한 방향으로부터 상기 내부 산란층으로 입사하는 광에 대한 상기 산란 물질의 유효 크기보다도, 층의 법선방향에 대하여 경사 방향으로부터 상기 내부 산란층으로 입사하는 광에 대한 상기 산란 물질의 유효 크기가 더 크게 되어 있는 내부 산란 필름.
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