KR101031817B1 - 방현성 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 컬(curl) 발생을 억제하고, 내찰과성을 부여한 방현성 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다. 기재와, 방현층에 의해 구성되는 방현성 필름으로서, 상기 방현층이 미립자와, 2종 이상의 다관능성 아크릴 수지를 포함하여 이루어지며, 상기 2종 이상의 다관능성 아크릴 수지의 적어도 1종이 특정 식으로 나타내어지는 이소시아눌산 에톡시 변성 디아크릴레이트인 것에 의해 달성된다.
방현 필름

Description

방현성 필름{Antiglare Film}
도 1은 본 발명에 따른 방현성 필름의 하나의 태양을 나타내는 개략도이다.
***주요 도면부호의 부호설명***
1: 방현성 필름 3: 방현층의 중심점
4: 방현층의 둘레부 5: 방현층
7: 컬 폭 9: 투명기재
본 발명은 CRT, 액정 패널 등의 디스플레이에 사용되는 방현성 필름과 그것을 사용한 반사방지 필름 및 화상표시 장치에 관한 것이다.
액정 패널 등의 디스플레이는, 방현성 필름 또는 반사방지 필름 등을 구비하여 이루어지는 것으로, 이것들은 광원으로부터 발하는 광을 조정하는 역할을 담당하는 것으로서 이용된다. 이 필름들의 형성에 있어서는, 필름 자체의 보호, 특히 내찰과성(耐擦過性) 부여를 목적으로 하여, 열경화성 수지 특히, 아크릴산계 수지가 이용된다. 또한, 일본특허공개 평10-20103호에서는 하드코드층의 기계적 강도를 향상시킬 목적으로, 전리방사성 경화형 수지 등에 전리방사선을 조사하여 가교경화 시켜 하드코드층을 형성하는 것이 제안되고 있다. 하지만, 많은 아크릴산계 수지 중에서, 원하는 강도 및 내찰과성을 향상시키는 2종 이상의 수지의 조합은 아직 발견되지 않았다.
한편, 근래 휴대전화, 소형 노트북 등에 사용되는 디스플레이에 있어서는, 얇은 두께에 대한 요구가 점점 늘어나고 있다. 이러한 요구에 대하여, 본 발명자는 종래의 두께(100~70㎛) 절반의 투명기재에, 방현성제를 포함하는 전리방사성 경화형 수지 등을 도포하고 전리방사선을 조사하여 가교경화시켜 방현성층을 형성하였더니, 방현성층에 컬이 발생하는 것을 알게되었다. 따라서, 현재 기재 위에 형성된 방현층의 컬화를 억제하면서, 내찰상성(耐擦傷性)을 향상시킨 방현성 필름 및 그것을 이용한 반사방지 필름의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명자들은 이번에 이소시아눌산 에톡시 변성 디아크릴레이트와 그 이외의 다관능성 아크릴 수지를 조합한 것을 이용함으로써, 방현층의 컬 발생을 억제하면서, 내찰상성을 가지는 방현성 필름을 얻을 수 있다는 것을 알게 되었다. 본 발명은 이러한 발견에 의한 것이다.
따라서, 본 발명은 방현층의 컬 발생을 억제하면서, 뛰어난 내찰상성을 가지는 방현성 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.
즉, 본 발명에 따른 방현성 필름은, 기재와, 상기 기재 위에 형성되는 방현층을 구비하여 이루어지는 것으로서,
상기 방현층이 미립자와, 2종 이상의 다관능성 아크릴 수지를 포함하여 이루어지고,
상기 2종 이상의 다관능성 아크릴 수지의 적어도 1종이 하기의 화학식 1
Figure 112004055276777-pat00001
로 나타내어지는 아소시아눌산 에톡시 변성 디아크릴레이트인 것이다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 반사방지 필름이 제공되고, 이 반사방지 필름은 기재와, 방현층과, 저굴절율층에 의해 구성되는 것으로서,
상기 저굴절율층이 상기 방현층보다 낮은 굴절율을 가지고, 또한 상기 방현층의 위에 형성되며,
상기 기재와, 상기 방현층이, 상기 본 발명에 따른 방현성 필름을 구성하는 것이다.
방현성 필름
본 발명에 따른 방현성 필름의 하나의 태양을 도 1을 사용하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 방현성 필름(1)의 단면도를 나타낸다. 기재(9)의 윗면에 방현층이 형성되어 있다. 방현층(5)은, 미립자와, 다관능성 아크릴 수지로서 상기 화학식 1로 나타내어지는 이소시아눌산 에톡시 변성 디아크릴레이트와, 그 이외의 다관 능성 아크릴 수지인 펜타에리트톨트리아크릴레이트를 포함하여 이루어지는, 조성물을 기재(9)의 윗면에 도포하고 자외선을 조사하여 형성한 것이다.
본 발명에 따른 방현성 필름은 기재 표면에 형성된 방현층의 컬 발생을 효과적으로 방지하면서, 내상성(耐傷性)이 뛰어난 것이다. 따라서, 본 발명에서는 방현층(5)의 둘레부(4)와 중심부(3)의 두께(9)가 0㎛인 것이 가장 바람직하지만, 기술적으로 보아, 두께(7)는 1.0㎛ 이하, 바람직하게는 0.5㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.3㎛인 것이 좋다.
1) 다관능성 아크릴 수지
본 발명에서의 방현층은, 2종 이상의 다관능성 아크릴 수지를 이용하여 이루어진다. 본 발명에 있어서는 다관능성 아크릴 수지의 적어도 1종이 상기 화학식 1로 나타내어지는 이소시아눌산 에톡시 변성 디아크릴레이트를 사용한다. 상기 화학식 1로 나타내어지는 것 이외의 다관능성 아크릴 수지의 구체예로서는, 폴리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 헥산디올디(메타)아크릴레이드(HDDA), 트리프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트(TPGDA), 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이드(DEGDA), 펜타에리트리톨[트리(메타)]아크릴레이트(PETA), 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트(DPHA), 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트(NPGDA) 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 상술한 PETA, DPHA, HPDA이고, 보다 바람직하게는 펜타에리트톨트리아크릴레이트[(CH2=CHCOCOH2)3CCH2OH]를 들 수 있다.
상기 화학식 1로 나타내어지는 이소시아눌산 에톡시 변성 디아크릴레이트의 첨가량은, 다관능성 아크릴 수지의 전체 중량에 대하여, 10중량% 이상, 45중량% 이하이며, 바람직하게는 상한이 40중량% 이하이고, 하한이 20중량% 이상이다.
본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 상기 화학식 1로 나타내어지는 이소시아눌산 에톡시 변성 디아크릴레이트와 펜타에리트톨트리아크릴레이트의 조합을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 2종 이상의 다관능성 아크릴 수지를 사용하여 방현층을 형성하였지만, 다른 기본재료 예를 들어, UV경화형 화합물 등의 전리방사성 경화조성물을 첨가하여도 좋다. 또한, 방현층을 형성할 때, 광중합 개시제를 사용할 수 있으며, 그 구체예로서는 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤을 들 수 있다. 이 화합물은 시중에서 입수 가능하며, 예를 들어, 상품명 일가큐어 184(치바 스페셜리티 케미컬즈사 제품)를 들 수 있다.
2) 방현성제
방현성제의 구체예로서는 미립자, 바람직하게는 플라스틱비즈를 들 수 있으며, 보다 바람직하게는 투명성을 가지는 것을 들 수 있다. 플라스틱비즈의 구체예로서는, 스틸렌비즈(굴절율 1.59), 멜라민비즈(굴절율 1.57), 아크릴비즈(굴절율 1.49), 아크릴-스틸렌비즈(굴절율 1.54), 폴리카보네이트비즈, 폴리에틸렌비즈 등을 들 수 있고, 바람직하게는 스틸렌비즈를 들 수 있다.
플라스틱비즈의 입자 직경은 0.5㎛ 이상, 15㎛ 이하이며, 바람직하게는 하한이 3㎛ 이상이고, 상한이 6㎛ 이하이다. 입자 직경 범위가 상기 범위내에 있음으로써, 광을 확산하는 효과가 높고, 방현성을 충분히 부여할 수 있어, 내부 헤이즈값 을 증가시켜, 영상의 번쩍임을 충분히 개선할 수 있다.
플라스틱비즈의 첨가량은, 방현층의 전체 중량에 대하여 3중량% 이상, 30중량% 이하이고, 바람직하게는 하한이 5중량% 이상이고, 상한이 20중량% 이하이며, 보다 바람직하게는 하한이 8중량% 이상이고, 상한이 15중량% 이하이다. 첨가량이 상기 범위내에 있음으로써, 광을 확산하는 효과가 높고, 투과영상의 선명도가 증가하여, 영상의 번쩍임을 억제할 수 있다.
플라스틱비즈를 첨가할 때, 실리카 등의 무기 필러를 첨가하여도 좋다. 무기 필러의 첨가로 인해, 방현층을 형성하는 수지 성분 중에 첨가된 플라스틱비즈의 침강을 억제할 수 있다.
무기 필러의 입자 직경은 0.5㎛ 이상, 5㎛ 이하인 것이 바람직하다. 무기 필러의 첨가량은, 방현층의 전체 중량에 대하여 3중량% 이상, 30중량% 이하이고, 바람직하게는 상한이 15중량% 이하이다. 무기 필러의 입자 직경 또는 첨가량이 상기 범위내에 있음으로써, 플라스틱비즈의 침강을 효과적으로 방지할 수 있는 동시에, 방현층의 투명성을 확보할 수 있기 때문이다.
플라스틱비즈 또는 무기필러를 첨가한 경우에는, 방현층을 구성하는 수지성분과 충분히 혼합하여 균일하게 분사시킨 후에, 투명기재에 도포하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 본 발명에 따른 방현성 필름이 뒤에서 설명하는 대전방지층을 포함하는 경우, 방현층이 도전성 미립자를 더욱 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 도전성 미립자의 구체예로서는 뒤에서 설명하는 대전방지층에서 설명하는 것과 마찬가지여도 좋다.
3) 기재
기재는 투명성, 평활성, 내열성을 구비하며, 기계적 강도가 뛰어난 것이 바람직하다. 기재를 형성하는 재료의 구체예로서는 폴리에스테르, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰오로스디아세테이트, 셀룰오로스아세테이트부틸레이트, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 폴리프로필렌, 폴리메틸펜텐, 폴리염화비닐, 폴리비닐아세탈, 폴리에테르케톤, 폴리메타크릴산메틸, 폴리카보네이트, 또는 폴리우레탄 등의 열가소성 수지를 들 수 있으며, 바람직하게는 폴리에스테르, 셀룰로오스트리아세테이트를 들 수 있다.
본 발명에서는 이 열가소성 수지들을 박막의 유연성이 풍부한 필름형상으로서 사용하지만, 경화성이 요구되는 사용태양에 따라, 이 열가소성 수지들의 판 또는 글라스판의 판상체(板狀體)의 것도 사용할 수 있다.
기재의 두께는 20㎛ 이상, 300㎛ 이하이며, 바람직하게는 상한이 200㎛ 이하이고, 하한이 30㎛ 이상이다. 기재가 판상체인 경우에는 이 두께보다 두꺼운 두께여도 좋다. 기재는 그 위에 방현층을 형성하는데 있어서, 접착성 향상을 위하여, 코로나 방전처리, 산화처리 등의 물리적인 처리 외에, 앵커(anchor)제 또는 프라이머(primer)라고 불리는 도료를 미리 도포하여도 좋다.
4) 방현층의 형성
방현층은 상술한 2종 이상의 다관능성 아크릴 수지와, 적절한 용제 예를 들 어, 톨루엔, 크실렌, 시클로헥산, 초산에틸, 초산부틸, 초산프로필, MEK, MIBK에 혼합되어 얻은 액체조성물을 기재에 도포함으로써 형성되어도 좋다.
본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 상기 액체조성물에 불소계 또는 실리콘계 등의 레벨링제를 첨가하는 것이 바람직하다. 레벨링제를 첨가한 액체조성물은, 도포 또는 건조시에 도막표면에 대하여 산소에 의한 경화저해를 효과적으로 방지하며, 내찰상성의 효과를 부여하는 것을 가능하게 한다. 레벨링제는 바람직하게는 내열성이 요구되는 필름형 투명기재(예를 들어, 트리아세틸셀룰로오스)에 이용된다.
액체조성물을 도포하는 방법으로는, 롤코팅법, 미야바코팅법, 그라비아코팅법 등의 도포방법을 들 수 있다. 액체조성물의 도포 후에, 건조와 자외선 경화를 행한다. 자외선원의 구체예로서는, 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본아크등, 블랙라이트 형광등, 메탈할라이드 램프등의 광원을 들 수 있다. 자외선의 파장으로는 190~380nm의 파장범위를 사용할 수 있다. 전자선원의 구체예로서는 콕크로프트왈톤형, 반데그라프형, 공진변압기형, 절연코어변압기형, 또는 직선형, 다이나미트론형, 고주파형 등의 각종 전자선 가속기를 들 수 있다.
방현층의 두께는 0.5㎛ 이상, 10㎛ 이하이며, 바람직하게는 하한이 1㎛ 이상이고, 상한이 7㎛ 이하이다.
대전방지층(도전층)
본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 방현성 필름은 대전방지층(도전층)을 기재와 방현층 사이에 형성하여도 좋다.
대전방지층(도전성층)은 바람직하게는 방현층의 윗면에 형성되어도 좋다. 대 전방지층 형성의 구체예로서는, 방현층의 윗면에 도전성 금속 혹은 도전성 금속산화물 등을 증착하거나 스퍼터링함으로써 증착막을 형성하는 방법, 또는 수지 안에 도전성 미립자를 분산시킨 수지 조성물을 도포함으로써 도막을 형성하는 방법을 들 수 있다. 대전방지층의 형성에 있어서는, 대전방지층의 표면저항치가 5×107Ω/□ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.
1) 대전방지제
대전방지층을 증착막으로 형성하는 경우, 대전방지제로서 도전성 금속 혹은 도전성 금속산화물, 예를 들어, 안티몬도프의 인듐·주석산화물(이하, 'ATO'라고 한다), 인듐·주석산화물(이하, 'ITO'라고 한다)을 들 수 있다. 대전방지층으로서의 증착막의 두께는 10nm이상 200nm이하이고, 바람직하게는 상한이 100nm 이하이며, 하한이 50nm 이상이다.
대전방지층은 대전방지제인 도전성 미립자를 포함하는 도액에 의해 형성되어도 좋다. 도전성 미립자의 구체예로는, 금속이나 금속산화물 혹은 유기화합물로 이루어지는 도전성 미립자를 들 수 있으며, 예를 들어, 안티몬도프의 인듐·주석산화물(이하, 'ATO'라고 한다), 인듐·주석산화물(이하, 'ITO'라고 한다), 금 및/또는 니켈로 표면 처리한 유기화합물 미립자 등을 들 수 있다.
도전성 미립자의 첨가량은 대전방지층의 전체 중량에 대하여 5중량% 이상, 70중량% 이하이며, 바람직하게는 상한이 60중량% 이하이고, 하한이 15 중량% 이상이다. 도막의 두께는 0.05㎛이상, 2㎛이하이고, 바람직하게는 하한이 0.1㎛ 이상이며 상한이 1㎛ 이하이다.
2) 경화형 수지
본 발명에서는 도전성 미립자를 사용하여 도막하는 경우, 바람직하게는 경화형 수지를 사용한다. 경화형 수지로서는 투명성을 가지는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는 자외선 또는 전자선에 의해 경화하는 수지인 전리방사선 경화형 수지, 전리방사선 경화형 수지와 용제건조형 수지의 혼합물, 또는 열경화형 수지의 3가지 종류를 들 수 있으며, 바람직하게는 전리방사선 경화형 수지를 들 수 있다.
a) 전리방사선 경화형 수지
전리방사선 경화형 수지의 구체예로서는 앞서 설명한 다관능성 아크릴 수지와 마찬가지의 것이어도 좋다.
전리방사선 경화형 수지를 자외선 경화형 수지로서 사용하는 경우에는, 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 광중합 개시제의 구체예로서는, 아세토페논류, 벤조페논류, 미히라 벤조일벤조에이트, α-아밀록심에스테르, 테트라메틸티우람모노술파이드, 티옥산톤(thioxanthone)류를 들 수 있다. 광증감제를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는 n-부틸아민, 트리에틸아민, 폴리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.
b. 용제건조형 수지
전리방사선 경화형 수지에 혼합하여 사용되는 용제건조형 수지로서는 주로 주로 열가소성 수지를 들 수 있다. 열가소성 수지는 일반적으로 예시되는 것이 이용된다. 용제건조형 수지의 첨가에 의해, 도포면의 도막 결함을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 형태에 따르면, 기재의 재료가 TAC 등의 셀룰로오스계 수지인 경우, 열가소성 수지의 바람직한 구체예로서, 셀룰로오스계 수지, 예를 들어 니트로셀룰로오스, 아세틸셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 에틸히드록시에틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 셀룰로오스계 수지를 사용함으로써, 기재와 대전방지층의 밀착성과 투명성을 향상시킬 수 있다.
c. 열경화성 수지
열경화성 수지의 구체예로서는 페놀수지, 요소수지, 디알릴프탈레이트수지, 멜라닌수지, 구아나민 수지, 불포화폴리에스테르수지, 폴리우레탄수지, 에폭시수지, 아미노알키드 수지, 멜라민-요소 공축합수지, 규소수지, 폴리실록산수지 등을 들 수 있다. 열경화성 수지를 사용하는 경우, 필요에 따라 가교제, 중합개시제 등의 경화제, 중합촉진제, 용제, 점도조정제 등을 더욱 첨가하여 사용할 수 있다.
대전방지층의 형성
대전방지층으로서 도막을 형성하기 위해서는, 도전성 미립자에 경화형 수지에 포함시킨 도액을, 롤코팅법, 미야바코팅법, 그라비아코팅법 등의 도포방법에 의해 도포한다. 이어서, 이 도액의 도포 후에, 건조와 자외선 경화를 실시한다.
전리방사선 경화형 수지조성물의 경화방법으로서는, 전자선 또는 자외선의 조사에 의해 경화한다. 전자선 경화인 경우에는 100KeV~300KeV의 에너지를 가지는 전자선 등을 사용한다. 자외선 경화인 경우에는 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본아크, 크세논아크, 메탈할라이드 램프등의 광원으로부터 발하는 자외선 등을 사용한다.
반사방지 필름
본 발명의 다른 태양에 따르면, 반사방지 필름을 제공할 수 있고, 그 필름은 상술한 본 발명에 따른 방현성 필름의 방현층 위에 저굴절율층이 형성되어 이루어지는 것이다.
저굴절율층
저굴절율층은 방현층의 표면, 바람직하게는 가장 표면에 형성되어 이루어지며, 저굴절율층은 방현성층의 굴절율과 상이한 것이며, 바람직하게는 그 굴절율이 방현층의 굴절율보다 낮은 것이다. 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 방현성층의 굴절율이 1.5 이상이고, 저굴절율층의 굴절율이 1.5 미만이며, 바람직하게는 1.45 이하로 구성되어 이루어지는 것이 좋다.
저굴절율층의 두께는 20nm 이상 800nm 이하이며, 바람직하게는 상한이 400nm 이하이고, 하한이 50nm 이상이다.
본 발명에 따른 반사방지 필름의 바람직한 일례로는, 기재와 대전방지층(이들의 굴절율은 방현성층의 굴절율보다 낮은 것이다)과, 방현층(굴절율 1.50 이상)과, 저굴절율층(굴절율 1.5 미만)으로 구성되어 이루어지는 것을 들 수 있다. 이 반사방지 필름은 공기층(굴절율 1.0)과 접해 있기 때문에, 효율적으로 반사를 방지할 수 있다. 특히, 방현성층의 굴절율보다 낮은 저굴절율층을 적층함으로써 반사방지효과가 보다 높아진다.
1) 저굴절율층제
저굴절율층제의 구체예로서는 실리콘함유 불화비닐리덴 공중합체를 들 수 있 으며, 그 예로서는 불화비닐리덴 30~90중량% 및 헥사플루오로프로필렌 5~50중량%를 함유하는 모노머 조성물이 공중합되어 이루어지는 불소함유 비율이 60~70중량%인 불소함유 공중합체 100중량부와, 에틸렌성 불포화기를 가지는 중합성 화합물 80~150 중량부로 이루어지는 수지조성물을 들 수 있다.
이 불소함유 공중합체는 불화비닐리덴과 헥사플루오로프로필렌을 함유하는 모노머 조성물을 공중합함으로써 얻어지는 공중합체를 들 수 있다. 이 모노머 조성물에서의 각 성분의 비율은 불화비닐리덴이 30~90중량%, 바람직하게는 40~80중량%, 특히 바람직하게는 40~70중량%이고, 또는 헥사플루오로프로필렌이 5~50중량%, 바람직하게는 10~50중량%, 특히 바람직하게는 15~45중량%이다. 이 모노머 조성물은 더욱이 테트라플루오로에틸렌을 0~40중량%, 바람직하게는 0~35중량%, 특히 바람직하게는 10~30중량% 함유하는 것이어도 좋다.
이 불소함유 공중합체를 얻기 위한 모노머 조성물은, 필요에 따라 다른 공중합체 성분이 예를 들어, 20중량% 이하, 바람직하게는 10중량% 이하인 범위로 함유된 것이어도 좋다. 이 공중합체의 구체예로서는 플루오로에틸렌, 트리플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌, 1,2-디클로로-1,2-디플루오로에틸렌, 2-브로모-3,3,3-트리플루오로에틸렌, 3-브로모-3,3-디플루오로프로필렌, 3,3,3-트리플루오로프로필렌, 1,1,2-트리클로로-3,3,3-트리플루오로프로필렌, α-트리플루오로메타크릴산 등의 불소원자를 가지는 중합성 모노머를 들 수 있다.
이와 같은 모노머 조성물에서 얻어지는 불소함유 공중합체의 불소함유 비율은 60~70중량%인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 62~70중량%, 특히 바람직하 게는 64~68중량%이다. 첨가비율을 이와 같은 범위로 함으로써, 후술하는 용제에 대하여 양호한 용해성을 가진다. 또한, 불소함유 공중합체를 성분으로서 함유함으로써, 뛰어난 밀착성과 높은 투명성, 낮은 굴절율을 가지고, 뛰어난 기계적 강도를 가지는 박막을 형성하는 것이 가능해진다.
불소함유 공중합체는 그 분자량이 폴리스틸렌 환산 수평균분자량으로 5000~200000, 특히 10000~100000인 것이 바람직하다. 이와 같은 크기의 분자량을 가지는 불소함유 공중합체를 사용함으로써, 얻어지는 불소계 수지조성물의 점도가 적절한 크기가 되며, 따라서, 확실하게 적절한 도포성을 가지는 불소계 수지조성물로 할 수 있다.
불소함유 공중합체 자체의 굴절율은 1.45 이하, 바람직하게는 1.42 이하, 보다 바람직하게는 1.40 이하인 것이 바람직하다. 굴절율이 이 범위에 있음으로써, 형성되는 박막의 반사방지 효과가 바람직하게 된다.
2) 저굴절율층의 형성
본 발명에 따른 반사방지 필름은 기재와, 방현층과, 저굴절율층에 의해 구성되는 것으로, 기재와, 방현층, 필요에 따라 대전방지층의 각 층의 형성에 있어서는 앞서 본 발명에 따른 방현성 필름에서 설명한 것과 마찬가지로 하여도 좋다. 저굴절율층은 아래와 같이 하여 형성한다.
불소함유 공중합체와 수지를, 필요에 따라 광중합 개시제의 존재하에서 활성 에너지선을 조사함으로써, 또는 열중합 개시제의 존재하에서 가열함으로써 중합하여 도막을 형성할 수 있다. 사용하는 수지는 대전방지성층에서 설명한 것과 마찬가 지로 하여도 좋다. 이 수지들 중, 바람직하게는 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 및 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
사용하는 수지가 에틸렌성 불포화기를 1분자 중에 3개 이상 함유하는 것인 경우, 얻어지는 불소계 수지조성물은, 특히 기재에 대한 밀착성 및 기재 표면의 내상성 등의 기계적 특성이 매우 양호한 박막을 형성할 수 있다.
수지의 첨가량은 불소함유 공중합체 100중량부에 대하여 30~150중량부, 바람직하게는 35~100중량부, 특히 바람직하게는 40~70중량부이다. 또한, 불소함유 공중합체와 수지를 포함하는 중합체 형성성분의 합계량에서의 불소함유 비율은 30~55중량%, 바람직하게는 35~50중량%인 것이 바람직하다.
첨가량 또는 불소함유 비율이 상술한 범위 안에 있음으로써, 저굴절률층은 기재에 대한 밀착성이 양호하고, 굴절률이 높아 양호한 반사방지 효과를 얻을 수 있게 된다.
저굴절률층의 형성에 있어서는 필요에 따라 적절한 용제를 사용하며, 점도가 수지조성물로서 바람직한 도포성이 얻어지는 0.5~5cps(25℃), 바람직하게는 0.7~3cps(25℃)의 범위인 것으로 하는 것이 바람직하다. 가시광선의 뛰어난 반사방지막을 실현할 수 있으며, 균일하고 도포 얼룩이 없는 박막을 형성할 수 있고, 기재에 대한 밀착성이 특히 뛰어난 굴절률층을 형성할 수 있다.
수지의 경화수단은, 대전방지층에 관한 부분에서 설명한 것과 마찬가지여도 좋다. 경화처리를 위하여 가열수단이 이용되는 경우에는, 가열에 의해 예를 들어, 라디칼을 발생하여 중합성 화합물의 중합을 개시시키는 열중합개시제가 불소계 수지조성물에 첨가되는 것이 바람직하다.
저굴절률층의 형성방법은 다른 일반적인 박막성형 수단, 예를 들어 진공증착법, 스퍼터링법, 반응성 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 전기도금법 등의 적절한 수단이어도 좋고, 예를 들어 상기 이외의 반사방지 도료의 도막, 막두께 0.1㎛ 정도의 MgF2 등의 극박막이나 금속증착막, 혹은 SiOx나 MgF2 의 증착막에 의해 형성하여도 좋다.
편광판과 화면표시 장치
본 발명의 다른 태양에 따르면, 편광소자와, 반사방지 필름에 의해 구성되는 편광판을 제공할 수 있으며, 그 편광판은 편광소자의 표면에 본 발명에 따른 반사방지 필름을 형성하여 이루어지는 것이다. 또한, 본 발명의 더욱 다른 태양에 따르면, 화상표시 장치를 제공할 수 있고, 이 화상표시장치는 투과성 표시체와, 상기 투과성 표시체를 배면으로부터 조사하는 광원장치를 구비하여 이루어지고, 이 투과성 표시체의 표면에, 본 발명에 따른 방현성 필름, 본 발명에 따른 반사방지 필름, 또는 본 발명에 따른 편광판이 형성되어 이루어지는 것이다.
1) 편광판
본 발명에 따르면, 편광소자에 본 발명의 반사방지 필름을 라미네이트함으로써, 반사방지성이 개선된 편광판이 제안된다. 편광소자는 예를 들어, 옥소 또는 염 료에 의해 염색하고, 연장되어 이루어지는 폴리비닐알코올필름, 폴리비닐포르말필름, 폴리비닐아세탈필름, 에틸렌-초산비닐 공중합체계 비누화 필름 등을 사용할 수 있다. 라미네이트 처리에 있어서, 접착성의 증가를 위하여, 또는 대전방지를 위하여, 반사방지 필름의 기재(바람직하게는, 트리아세틸셀룰로오스필름)에 비누화 처리를 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 편광판은 예를 들어, 백라이트측으로부터 편광소자와, 본 발명에 따른 반사방지 필름의 순서로 형성되어도 좋다. 또한 다른 예에 따르면, 본 발명에 따른 반사방지 필름이 편광소자의 양면에 형성된 편광판이어도 좋다.
2) 화상표시 장치
본 발명에 따른 화상표시 장치는, 기본적으로는 광원장치(백라이트)와 표시소자와 본 발명에 따른 방현성 필름으로 구성되어도 좋고, 바람직하게는 광원장치와, 표시소자와, 본 발명에 따른 반사방지 필름(보다 바람직하게는 본 발명에 따른 편광판)으로 구성되어도 좋다. 또한, 본 발명에 따른 화상표시 장치의 일례로는, 백라이트측으로부터, 광원장치, 편광소자, 기재, 화상표시소자, 기재, 편광판(바람직하게는 본 발명에 따른 것), 반사방지 필름(바람직하게는 본 발명에 따른 것)으로 형성되어도 좋다.
본 발명에 따른 화상표시 장치가 액정표시 장치인 경우, 광원장치의 광원은 반사방지 필름의 아랫쪽으로부터 조사된다. 또한, STN형 액정표시 장치에는, 액정표시소자와 편광판 사이에, 위상차판이 삽입되어도 좋다. 이 액정표시장치의 각층 사이에는 필요에 따라 접착제층이 설치되어도 좋다.
용도
본 발명에 따른 방현성 필름, 반사방지 필름, 편광판, 화상표시 장치는, 투과형 표시장치에 이용된다. 특히, TV, 컴퓨터, 워드프로세스 등의 디스플레이 표시에 사용된다. 더욱이, CRT, 액정패널 등의 고정세 화상용 디스플레이의 표면에 사용된다.
(실시예)
본 발명의 내용을 아래의 실시예에 의해 상세히 설명하는데, 본 발명의 내용은 실시예에 의해 한정되어 해석되는 것은 아니다.
실시예 1
하기 조성표에 나타내는 조성물을 충분히 혼합하여 조정하고, 구멍직경 30㎛의 폴리프로필렌제 필터로 여과하여 도포액 1로 하였다. 80㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스필름(TAC; TD80U : 후지샤신필름사 제품)을 롤형태로 말아, 앞서 조정한 방현층 도포액 1을 건조막 두께가 7㎛가 되도록 도포하고, 110°에서 1분간 가열한 후, 다시 질소 퍼지(purge)(산소농도 200ppm 이하)하에서 자외선을 55mJ 조사하여, 광경화시키고, 방현층을 형성하여 방현성 필름으로 하였다.
도포액 1
펜타에리트리톨트리아크릴레이트
(PETA: 니혼카야쿠사 제품) 55질량부
상기 화학식 1로 나타내는 이소시아눌산 에톡시 변성 디아크릴레이트
(토아고세이사 제품 :M-215) 45질량부
아크릴계 폴리머(미츠비시레이용사 제품; mw=75,000) 10질량부
광경화 개시제(치바가이기사 제품; 일가큐어 184) 5질량부
아크릴-스틸렌비즈
(소켄카가쿠사 제품; 입자 직경 3.5㎛, n=1.55) 3질량부
스틸렌비즈
(소켄카가쿠사 제품; 입자 직경 3.5㎛, n=1.60) 12질량부
실록산계 레벨링제(10-28; 다이니혼세이카사 제품) 0.05질량부
톨루엔 140질량부
시클로헥사논 60질량부
비교예 1
하기 조성표로 나타내는 조성물을 사용하여 도포액 2를 조제한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현성 필름을 얻었다.
도포액 2
펜타에리트리톨트리아크릴레이트
(PETA: 니혼카야쿠사 제품) 95질량부
디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와
디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트의 혼합물
(DPHA: 니혼카야쿠사 제품) 5질량부
아크릴계 폴리머(미츠비시레이용사 제품; mw=75,000) 10질량부
광경화 개시제(치바가이기사 제품; 일가큐어 184) 5질량부
아크릴-스틸렌비즈
(소켄카가쿠사 제품; 입자 직경 3.5㎛, n=1.55) 3질량부
스틸렌비즈
(소켄카가쿠사 제품; 입자 직경 3.5㎛, n=1.60) 12질량부
실록산계 레벨링제(10-28; 다이니혼치세이카사 제품) 0.05질량부
톨루엔 140질량부
시클로헥사논 60질량부
비교예 2
하기 조성표로 나타내는 조성물을 사용하여 도포액 3을 조제한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 방현성 필름을 얻었다.
도포액 3
펜타에리트리톨트리아크릴레이트
(PETA: 니혼카야쿠사 제품) 95질량부
1,6-헥산디올디아크릴레이트
(HDDA; 니혼카야쿠사 제품) 5질량부
아크릴계 폴리머(미츠비시레이용사 제품; mw=75,000) 10질량부
광경화 개시제(치바가이기사 제품; 일가큐어 184) 5질량부
아크릴-스틸렌비즈
(소켄카가쿠사 제품; 입자 직경 3.5㎛, n=1.55) 3질량부
스틸렌비즈
(소켄카가쿠사 제품; 입자 직경 3.5㎛, n=1.60) 12질량부
실록산계 레벨링제(10-28; 다이니혼세이카사 제품) 0.05질량부
톨루엔 140질량부
시클로헥사논 60질량부
평가시험
실시예 1, 비교예 1 및 2에서 조제한 방현성 필름에 대하여 하기와 같이 평가시험하였다. 그 결과는 하기 표 1에 기재한 바와 같았다.
평가 1: 컬발생 유무시험
방현성 필름을 10cm×10cm으로 잘랐을 때의 최대 컬의 폭(도 1에 따라)을 측정하였다. 측정은 방현성 필름을 온도 25°, 습도 55%의 환경에서 행하였다.
평가 2: 도막밀착도 평가시험
방현성 필름에서의 방현층 면만을 세로 10×가로 10=100개의 바둑판 눈금으로 커터-나이프를 사용하여 형성하였다. 이어서, 바둑판 눈금 셀로테이프(니치반사 제품: 셀로판테이프) 2.5cm×2.5cm의 시험편을 5회 급속히 착탈을 반복하여 100개 중, 잔존하는 눈금의 수를 'm'로 하고 도막밀착도를 m/100으로 나타내었다.
평가 3: 전광선 투과율 및 헤이즈값 측정시험
방현성 필름을 반사·투과율계 HR-100(무라카미 시키사이 기쥬츠겐큐쇼)에 의해 측정하였다.
평가 4: 강도평가시험
방현성 필름을 9.8N 하중으로 연필을 가압하여, 연필의 고도로 강도를 평가 하였다.
평가 5: 내찰상성 시험
방현성 필름을 마모바퀴 CS-10F(테이버 인더스트리얼사 제품)를 사용하여, 4.9N×2의 하중으로 100회전 후의 헤이즈 변화를 측정하였다.
실시예 비교예 1 비교예 2
컬(mm) 7 측정불능 측정불능
도막밀착도 100/100 100/100 100/100
전광선 투과율(%) 92.0 91.9 92.0
헤이즈도(%) 0.3 0.2 0.2
연필강도 H H B
내찰상성 시험 7.6 6.8 6.0
본 발명에 따르면, 방현층의 컬 발생을 억제하면서, 뛰어난 내마찰성을 가지는 방현성 필름을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 기재와, 상기 기재 위에 형성되는 방현층을 구비하여 이루어지는 방현성 필름으로서,
    상기 방현층이 미립자와, 2종 이상의 다관능성 아크릴 수지를 포함하여 이루어지고,
    상기 2종 이상의 다관능성 아크릴 수지의 적어도 1종이 하기의 화학식 1
    Figure 112004055276777-pat00002
    로 나타내어지는 이소시아눌산 에톡시 변성 디아크릴레이트인 방현성 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이소시아눌산 에톡시 변성 디아크릴레이트 이외의 다관능성 아크릴 수지가, 펜타에리트톨트리아크릴레이트인 방현성 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방현층의 중심부 두께와 둘레부 두께의 차이가 1.0㎛ 이하인 방현성 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이소시아눌산 에톡시 변성 디아크릴레이트의 첨가량이, 상기 다관능성 아크릴 수지의 전체 중량에 대하여 10중량% 이상, 45중량% 이하인 방현성 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재와 상기 방현층 사이에 대전방지층이 형성되며,
    상기 대전방지층이 경화형 수지와 도전성 재료를 포함하여 이루어지는 것인 방현성 필름.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 방현층이 도전성 미립자를 더욱 포함하여 이루어지며, 이에 의해 상기 방현층의 가장 표면층과 상기 대전방지층 사이에 도전성이 부여되는 방현성 필름.
  7. 기재와, 방현층과, 저굴절율층을 이 순서대로 구비하여 이루어지는 반사방지 필름으로서,
    상기 저굴절율층이 상기 방현층보다 낮은 굴절율을 가지는 것이며,
    상기 기재와 상기 방현층이 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 방현성 필름을 구성하는 것인, 반사방지 필름.
  8. 편광소자와 반사방지 필름을 구비하여 이루어지는 편광판으로서,
    상기 편광판의 표면에 제 7 항에 기재된 반사방지 필름이 형성되어 이루어지는 편광판.
  9. 투과성 표시체와, 상기 투과성 표시체를 배면으로부터 조사하는 광원장치를 구비하여 이루어지는 화상표시 장치로서,
    상기 투과성 표시체의 표면에, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 방현성 필름, 제 7 항에 기재된 방사방지 필름, 또는 제 8 항에 기재된 편광판이 형성되어 이루어지는 화상표시 장치.
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