KR101438859B1 - 방현 필름, 방현성 편광판 및 화상 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 투명 지지체 상에 미세 요철 표면을 갖는 방현층이 형성되어 있고, 투명 지지체측으로부터 입사각(Ø)으로 빛을 입사하였을 때의 방현층측 법선 방향(12)에서의 상대 산란광 강도를 T(Ø)로 하여, 20° 입사 시의 상대 산란광 강도 T(20)가 0.0001％∼0.0005％, 30° 입사 시의 상대 산란광 강도 T(30)가 0.00004％∼0.00025％인 방현 필름을 제공한다.

Description

방현 필름, 방현성 편광판 및 화상 표시 장치{ANTI-DAZZLING FILM, ANTI-DAZZLING POLARIZING PLATE, AND IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 우수한 방현 성능을 나타내면서 헤이즈가 낮은 방현[안티-글래어(anti-glare)] 필름, 및 그 방현 필름을 구비한 화상 표시 장치에 관한 것이다.

본 발명은 우수한 방현 성능을 나타내면서 빛이 바래지 않고, 화상 표시 장치에 적용하였을 때에, 눈부심이 발생하지 않으며 높은 콘트라스트를 발현하고, 양호한 시인성(視認性)을 부여하는 방현(안티-글레어) 필름, 그 방현 필름을 구비한 방현성 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이 패널, 브라운관(음극선관: CRT) 디스플레이, 유기 일렉트로 루미네선스(EL) 디스플레이 등의 화상 표시 장치는, 그 표시면에 외광이 반사하면 시인성이 현저히 손상되어 버린다. 이러한 외광의 투영을 방지하기 위해, 화질을 중시하는 텔레비젼이나 퍼스널 컴퓨터, 외광이 강한 옥외에서 사용되는 비디오 카메라나 디지털 카메라, 반사광을 이용하여 표시를 행하는 휴대 전화 등에서는, 종래부터 화상 표시 장치의 표면에 외광의 투영을 방지하는 필름층이 설치되어 있었다. 이 필름층은, 광학 다층막에 의한 간섭을 이용한 무반사 처리가 시행된 필름으로 이루어지는 것과, 표면에 미세한 요철을 형성함으로 써 입사광을 산란시켜 투영상을 바림하는 방현 처리가 시행된 필름으로 이루어지는 것으로 크게 나뉜다. 이 중, 전자의 무반사 필름은, 균일한 광학막 두께의 다층막을 형성할 필요가 있기 때문에, 비용이 비싸진다. 이에 대하여 후자의 방현 필름은, 비교적 저렴하게 제조할 수 있기 때문에, 대형의 퍼스널 컴퓨터나 모니터 등의 용도에 널리 이용되고 있다.

이와 같은 방현 필름은 종래부터, 예컨대, 필러를 분산시킨 수지 용액을 기재 시트 상에 도포하고, 도포막 두께를 조정하여 필러를 도포막 표면에 노출시킴으로써 랜덤한 요철을 시트 상에 형성하는 방법 등에 의해 제조되고 있다. 그러나, 이러한 필러를 분산시킴으로써 제조된 방현 필름은, 수지 용액 중의 필러의 분산 상태나 도포 상태 등에 따라 요철의 배치나 형상이 좌우되어 버리기 때문에, 의도한 대로의 요철을 얻기 어렵고, 헤이즈가 낮은 것에서는 충분한 방현 성능을 얻을 수 없었다. 또한, 이러한 종래의 방현 필름을 화상 표시 장치의 표면에 배치한 경우, 산란광에 의해 표시면 전체가 흰 빛을 띠게 되며, 표시가 흐린 색체가 되는, 소위 빛 바램이 발생하기 쉬운 경우가 있었다.

또한, 최근의 화상 표시 장치의 고선명화에 따라, 화상 표시 장치의 화소와 방현 필름의 표면 요철 형상이 간섭하고, 결과로서 휘도 분포가 발생하여 잘 보이지 않게 되는, 소위 눈부심 현상이 발생하기 쉬웠다. 눈부심을 해소하기 위해, 바인더 수지와 분산 필러 사이에 굴절률차를 마련하여 빛을 산란시키는 시도도 있지만, 그와 같은 방현 필름을 화상 표시 장치에 적용한 경우에는, 산란광에 의해 흑표시 시의 휘도가 올라가고, 결과로서 콘트라스트가 저하하여 시인성을 현저히 저 하시켰다.

한편, 필러를 함유시키지 않고, 투명 수지층의 표면에 형성된 미세한 요철만으로 방현성을 발현시키는 시도도 있다. 예컨대, 일본 특허 공개 제2002-189106호 공보(특허문헌 1)에는, 엠보싱 주형과 투명 수지 필름 사이에 전리 방사선 경화성 수지를 끼운 상태로 해당 전리 방사선 경화성 수지를 경화시킴으로써, 삼차원 10점 평균 거칠기 및, 삼차원 거칠기 기준면 상에서의 인접하는 볼록부끼리의 평균 거리가, 각각 소정값을 만족하는 미세한 요철을 형성시키고, 그 요철이 형성된 전리 방사선 경화성 수지층을 상기 투명 수지 필름 상에 마련한 형태의 방현 필름이 개시되어 있다. 이 문헌에는, 바람직하게는 철의 표면에 크롬 도금한 롤러를 이용하고, 샌드 블라스트법이나 비드 쇼트법(beads shot method)에 따라, 엠보싱용의 요철형면을 형성하는 것이 기재되어 있다. 또한, 이와 같이 요철이 형성된 형상의 면에는, 사용 시의 내구성을 향상시킬 목적으로, 크롬 도금 등을 시행하고 나서 사용하는 것이 바람직하며, 그에 따라 경막화 및 부식 방지를 도모할 수 있는 취지의 기재도 있다.

이러한 엠보싱롤의 제작법에서는, 경도가 높은 크롬 도금 상에 블러스트나 쇼트를 행하기 때문에, 요철이 형성되기 어렵고, 더구나 형성된 요철의 형상을 정밀히 제어하는 것이 곤란하였다. 또한, 일본 특허 공개 제2004-29672호 공보(특허문헌 2)에도 기재되는 대로, 크롬 도금은, 하지가 되는 재질 및 그 형상에 의존하여 표면이 거칠어지는 경우가 많고, 블러스트에 의해 형성된 요철 상에 크롬 도금에서 생긴 미세한 크랙이 형성되기 때문에, 어떠한 요철이 생길지 설계가 어렵다고 하는 과제가 있었다. 또한, 크롬 도금에서 생기는 미세한 크랙이 있기 때문에, 최종적으로 얻어지는 방현 필름의 산란 특성이 바람직하지 못한 방향으로 변화하는 경우도 있었다.

표면에 요철을 갖는 필름의 제작에 이용되는 롤의 제작 방법을 개시하는 별도의 문헌으로서, 예컨대, 일본 특허 공개 제2004-29240호 공보(특허문헌 3)나 일본 특허 공개 제2004-90187호 공보(특허문헌 4)가 있다. 전자의 문헌에는, 비드 쇼트법에 의해 엠보싱롤을 제작하는 방법이 개시되어 있고, 후자의 문헌에는, 엠보싱롤의 표면에 금속 도금층을 형성하는 공정, 금속 도금층의 표면을 경면 연마하는 공정, 경면 연마한 금속 도금층면에, 세라믹 비드를 이용하여 블러스트 처리를 시행하는 공정, 또한 필요에 따라 피닝(peening) 처리를 하는 공정을 거쳐, 엠보싱롤을 제작하는 방법이 개시되어 있다.

이와 같이 엠보싱롤의 표면에 블러스트 처리를 시행한채의 상태에서는, 블러스트 입자의 입자 직경 분포에 기인하는 요철 직경의 분포가 발생하고, 블러스트에 의해 얻어지는 오목부의 깊이를 제어하는 것이 곤란하며, 방현 기능이 우수한 요철 형상을 재현성 좋게 얻는 것에 과제가 있었다.

또한, 본 출원인의 출원에 따른 일본 특허 공개 제2006-53371호 공보(특허문헌 5)에는, 연마된 금속의 표면에 미립자를 부딪쳐 요철을 형성하고, 거기에 무전계 니켈 도금을 시행하여 금형으로 하며, 그 금형의 요철면을 투명 수지 필름에 전사함으로써, 저(低)헤이즈이면서 방현 성능이 우수한 방현 필름으로 하는 것이 개시되어 있다.

또한, 방현 필름의 투과 산란광 강도를 규정한 문헌으로서, 일본 특허 공개 제2003-248101호 공보(특허문헌 6)나 일본 특허 공개 제2004-126495호 공보(특허문헌 7)가 있다. 전자의 문헌에는, 투명 지지체 상에 방현성 하드 코트층을 갖는 필름으로서, 투명 지지체측으로부터 빛을 입사하고, 투과한 빛 중 직진하는 광량(I₀)에 대한 5° 기운 방향으로 산란되는 광량(I₅)의 비율(I₅/I₀)이 3.5％ 이상이며, I₀에 대한 20° 기운 방향으로 산란되는 광량(I₂₀)의 비율(I₂₀/I₀)이 O.1％ 이하인 방현성 반사 방지 필름이 개시되어 있다. 후자의 문헌에는, 산란광 강도의 극대값을 나타내는 산란각이 0.1°∼10°이고, 전체 광선 투과율이 70％∼100％인 방현성 필름이 개시되어 있다. 이들 문헌에 개시되는 방현 필름에 의해서도, 특히 고선명의 화상 표시 장치에 적용하였을 때에 높은 콘트라스트를 유지하는 것은 어려웠다.

본 발명은 우수한 방현 성능을 나타내면서, 빛 바램에 의한 시인성의 저하가 방지되고, 고선명의 화상 표시 장치의 표면에 배치하였을 때에, 눈부심을 발생하지 않고 높은 콘트라스트를 발현하는 방현 필름을 제공하며, 또한, 그 방현 필름을 적용한 방현성 편광판 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 투명 지지체 상에 미세한 요철 표면을 갖는 방현층이 형성되어 이루어지는 방현 필름에서, 투명 지지체측으로부터 입사각 20°로 빛을 입사하였을 때의 방현층측 법선 방향에서의 상대 산란광 강도 T(20)가 특정값을 나타내고, 또한 투명 지지체측으로부터 입사각 30°로 빛을 입사하였을 때의 방현층측 법선 방향에서의 상대 산란광 강 도 T(30)가 특정값을 나타내도록 하면, 눈부심이 충분히 방지되는데다가, 화상 표시 장치에 적용하였을 때에 콘트라스트가 거의 저하하지 않게 되는 것을 발견하였다. 더욱 이 방현 필름에서는, 방현층측으로부터 입사각 30°로 빛을 입사하였을 때에, 반사각 30°의 반사율 R(30), 반사각 40°의 반사율 R(40) 및 반사각 50°의 반사율 R(50)이 각각 특정값을 나타내도록 하면, 우수한 방현성를 나타내면서 빛 바램을 효과적으로 방지하는데 더하여 한층 유효한 것을 발견하였다. 본 발명은 이러한 지견에 기초하여, 추가로 여러가지 검토를 더하여 완성된 것이다.

<발명의 개시>

즉, 본 발명에 따른 방현 필름은, 투명 지지체 상에 미세한 요철 표면을 갖는 방현층이 형성되어 이루어지고, 투명 지지체측으로부터 입사각 20°로 빛을 입사하였을 때의 방현층측 법선 방향에서의 상대 산란광 강도 T(20)가 0.0001％ 이상 0.0005％ 이하이며, 투명 지지체측으로부터 입사각 30°로 빛을 입사하였을 때의 방현층측 법선 방향에서의 상대 산란광 강도 T(30)가 0.00004％ 이상 0.00025％ 이하인 것을 특징으로 한다.

이 방현 필름에서는, 방현층측으로부터 입사각 30°로 빛을 입사하였을 때에, 반사각 30°의 반사율 R(30)이 0.05％ 이상 2％ 이하이고, 반사각 40°의 반사율 R(40)이 0.0001％ 이상 0.005％ 이하이며, 그리고, 반사각 50°의 반사율 R(50)이 0.00001％ 이상 0.0005％ 이하인 것이 바람직하다.

또한, 이 방현 필름에 수직으로 빛을 입사하였을 때의 표면 헤이즈를 0.1％ 이상 5％ 이하, 그리고 전체 헤이즈를 5％ 이상 25％ 이하로 하는 것이 바람직하다.

이 방현 필름은, 암부와 명부의 폭이 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜인 3종류의 광학 빗(optical comb)을 이용하여 빛의 입사각 45°에서 측정되는 반사 선명도의 합을 40％ 이하로 할 수 있다.

또한 이 방현 필름은, 방현층을 구성하는 요철 표면의 단면 곡선에서의 산술 평균 높이(Pa)가 0.05 ㎛ 이상 0.2 ㎛ 이하이고, 최대 단면 높이(Pt)가 0.2 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하이며, 그리고 평균 길이(PSm)가 15 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

방현층을 구성하는 요철 표면은, 200 ㎛×200 ㎛의 영역 내에 50개 이상 100개 이하의 볼록부를 갖는 것이 바람직하고, 또한, 볼록부 정점을 모점으로 하여 그 표면을 보로노이 분할(Voronoi division)하였을 때에 형성되는 다각형의 평균 면적이, 100 ㎛² 이상 1,000 ㎛² 이하인 것이 바람직하다.

이 방현 필름에서의 방현층은 요철면을 갖는 금형으로부터의 전사에 의해 표면 요철을 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 이 방현층은 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 평균 입자 직경이 5 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며, 바인더 수지와의 굴절률차가 0.01 이상 0.06 이하인 미립자를 10 중량부∼100 중량부 함유하고 있는 것이 바람직하고, 또한, 이 미립자가 방현층 중에 완전히 매몰되며, 미립자가 표면의 요철 형상에는 영향을 끼치고 있지 않는 것이 바람직하다.

이 방현 필름에서, 방현층의 요철 표면에는 저(低)반사막을 형성할 수 있다.

본 발명의 방현 필름은, 폴리비닐알코올계 수지로 이루어지는 편광자와 조합하여 방현성 편광판으로 할 수 있다. 이 방현성 편광판은 구체적으로는, 상기 방현 필름의 투명 지지체측을 편광자에 접합시킨 구조가 된다.

또한, 본 발명의 방현 필름 또는 방현성 편광판은, 액정 표시 소자나 플라즈마 디스프레이 패널 등의 화상 표시 소자와 조합하여, 화상 표시 장치로 할 수 있다. 그래서 본 발명에 따른 화상 표시 장치는, 상기 방현 필름 또는 방현성 편광판과 화상 표시 수단을 구비하고, 그 방현 필름 또는 방현성 편광판이 화상 표시 소자의 시인측에 배치되어 있는 것이다.

도 1은 방현 필름의 투명 지지체측으로부터 빛을 입사하여 방현층측 법선 방향에서 관측되는 산란광 강도를 구할 때의, 빛의 입사 방향과 투과 산란광 강도 측정 방향을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

도 2는 입사각을 바꾸어 측정되는 상대 산란광 강도(대수 눈금)를 입사각에 대하여 플롯한 그래프의 일례이다.

도 3은 반사율을 구할 때의 방현층측으로부터의 빛의 입사 방향과 반사 방향을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

도 4는 방현 필름의 법선으로부터 30°의 각도로 입사한 빛에 대한 반사광의 반사각과 반사율(반사율은 대수 눈금)을 플롯한 그래프의 일례이다.

도 5는 방현 필름의 볼록부 판정의 알고리즘을 모식적으로 나타낸 사시도이 다.

도 6은 보로노이 분할의 예를 나타내는 보로노이도이다.

도 7은 본 발명에 따른 방현 필름을 제작하기 위한 금형의 제조 방법을 공정마다 나타내는 단면 모식도이다.

도 8은 크롬 도금 후에 표면을 연마한 상태를 나타내는 단면 모식도이다.

도 9는 눈부심 평가용 패턴의 유닛셀을 나타내는 평면도이다.

도 10은 눈부심 평가의 상태를 나타내는 단면 모식도이다.

도 11은 실시예 1∼4에서 얻어진 방현 필름의 투과 산란 프로파일을 나타내는 그래프이다.

도 12는 실시예 1∼4에서 얻어진 방현 필름의 반사 프로파일을 나타내는 그래프이다.

도 13은 비교예 1 및 2에서 얻어진 방현 필름의 투과 산란 프로파일을 나타내는 그래프이다.

도 14는 비교예 1 및 2에서 얻어진 방현 필름의 반사 프로파일을 나타내는 그래프이다.

도 15는 비교예 3∼5에서 얻어진 방현 필름의 투과 산란 프로파일을 나타내는 그래프이다.

도 16은 비교예 3∼5에서 얻어진 방현 필름의 반사 프로파일을 나타내는 그래프이다.

도 17은 비교예 6∼9에서 이용한 방현 필름의 투과 산란 프로파일을 나타내 는 그래프이다.

도 18은 비교예 6∼9에서 이용한 방현 필름의 반사 프로파일을 나타내는 그래프이다.

<부호의 설명>

11……방현 필름

12……필름 법선

13……투과 산란광 강도를 측정할 때의 입사 광선 방향

14……투과 산란광 강도의 측정 방향(법선 방향)

15……반사율을 측정할 때의 입사 광선 방향

16……정반사 방향

17……임의의 반사 방향

19……입사 광선 방향과 필름 법선을 포함하는 면

Ø……투과 산란광 강도를 측정할 때의 입사각

θ……반사율을 측정할 때의 반사각

21……방현 필름 상의 임의의 점

22……방현 필름 표면

23……필름 기준면

24……방현 필름 상의 임의의 점을 중심으로 하는 원의 필름 기준면에의 투영원

26……볼록부 정점의 투영점(보로노이 분할의 모점)

27……보로노이 다각형

28……평균값에 카운트하지 않는 측정 시야 경계에 접하는 보로노이 다각형

31……금속 기재

32……구리 또는 니켈 도금층

33……연마면

34……미립자를 부딪쳐 형성되는 요면

35……구리 도금층

36a……미립자를 부딪쳐 형성되는 요철면을 에칭에 의해 무디게 한 면

36b……미립자를 부딪쳐 형성되는 요철면을 구리 도금에 의해 무디게 한 면

37……크롬 도금층

38……크롬 도금 후에 남는 요철면

39……크롬 도금 후의 표면을 연마하였을 때에 발생하는 평탄면

40……포토마스크의 유닛셀

41……포토마스크의 크롬 차광 패턴

42……포토마스크의 개구부

43……포토마스크

45……라이트 박스

46……광원

47……유리판

49……눈부심의 관찰 위치

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

이하, 본 발명의 적합한 실시형태에 대해서 상세히 설명한다. 본 발명의 방현 필름은, 투명 지지체 상에, 미세한 요철 표면을 갖는 방현층이 형성된 것이며, 투명 지지체측으로부터 입사각 20°로 빛을 입사하였을 때에 방현층측 법선 방향에서 관측되는 상대 산란광 강도 T(20)가 0.0001％ 이상 0.0005％ 이하의 값을 나타내고, 투명 지지체측으로부터 입사각 30°로 빛을 입사하였을 때에 방현층측 법선 방향에서 관측되는 상대 산란광 강도 T(30)가 0.00004％ 이상 0.00025％ 이하의 값을 나타내는 것이다.

또한, 우수한 방현 성능을 나타내면서 빛 바램을 효과적으로 억제하기 위해서는, 방현층측으로부터 입사각 30°로 빛을 입사하였을 때에, 반사각 30°의 반사율 R(30)이 0.05％ 이상 2％ 이하이고, 반사각 40°의 반사율 R(40)이 0.0001％ 이상 0.005％ 이하이며, 그리고 반사각 50°의 반사율 R(50)이 0.00001％ 이상 0.0005％ 이하인 것이 바람직하다.

[상대 산란광 강도]

우선, 투명 지지체측으로부터 입사각 20°로 빛을 입사하였을 때, 및 입사각 30°로 빛을 입사하였을 때의, 방현층측 법선 방향에서의 상대 산란광 강도 T(20) 및 T(30)에 대해서 설명한다.

도 1은 투명 지지체측(요철면과는 반대측)으로부터 빛을 입사하고, 방현층측(요철면측) 법선 방향에서의 산란광 강도를 측정할 때의, 빛의 입사 방향과 투과 산란광 강도 측정 방향을 모식적으로 나타낸 사시도이다. 이 도면을 참조하여, 방현 필름(11)의 투명 지지체측에서 법선(12)으로부터 어떤 각도(Ø)(입사각으로 함)로 입사한 빛(13)에 대하여, 방현층측의 법선 방향(12)으로 투과하는 산란광(14)의 강도를 측정하고, 그 투과 산란광 강도를 광원의 광강도로 나눈 값을 상대 산란광 강도 T(Ø)로 한다. 즉, 방현 필름(11)의 투명 지지체측에서 법선으로부터 20°의 각도로 입사광(13)을 입사하였을 때에, 방현층측 법선 방향(12)에서 관측되는 출사광(14)의 강도를 광원의 광강도로 나눈 값이 T(20)이고, 방현 필름(11)의 투명 지지체측에서 법선(12)으로부터 30°의 각도로 입사광(13)을 입사하였을 때에, 방현층측 법선 방향(12)에서 관측되는 출사광(14)의 강도를 광원의 광강도로 나눈 값이 T(30)이다.

20° 입사 시의 상대 산란광 강도 T(20)가 0.0005％를 상회하는 경우에는, 이 방현 필름을 화상 표시 장치에 적용하였을 때에, 산란광에 의해 흑표시 시의 휘도가 상승하고, 콘트라스트를 저하시키기 때문에, 바람직하지 못하다. 또한, 20° 입사 시의 상대 산란광 강도 T(20)가 0.0001％를 하회하는 경우에는, 산란 효과가 낮고, 고선명인 화상 표시 장치에 적용하였을 때에 눈부심이 발생하기 때문에, 역시 바람직하지 못하다. 마찬가지로, 30° 입사 시의 상대 산란광 강도 T(30)가 0.00025％를 상회하는 경우에도, 이 방현 필름을 화상 표시 장치에 적용하였을 때에, 산란광에 의해 흑표시 시의 휘도가 상승하고, 콘트라스트를 저하시키기 때문에, 바람직하지 못하다. 또한, 30° 입사 시의 상대 산란광 강도 T(30)가 0.00004％를 하회하는 경우에도, 산란 효과가 낮고, 고선명인 화상 표시 장치에 적용하였 을 때에 눈부심이 발생하기 때문에, 바람직하지 못하다. 특히 방현 필름을 자체 발광형이 아닌 액정 디스플레이에 적용하였을 때에는, 흑표시 시의 빛 누출에 기인하는 산란에 의한 휘도 상승 효과가 크기 때문에, 상대 산란광 강도 T(20) 및 T(30)가 본 발명의 규정을 상회하면, 콘트라스트를 현저히 저하시키고, 시인성을 손상하는 결과가 된다.

지금까지 투과 산란광 강도에 대해서 언급한 문헌으로서, 예컨대, 상기 특허문헌 6(일본 특허 공개 제2003-248101호 공보)이나 특허문헌 7(일본 특허 공개 제2004-126495호 공보) 등이 있지만, 어느 문헌에서도, 본 발명에서 규정하는 산란 특성과는 달리, 화상 표시 장치에 적용하였을 때에 높은 콘트라스트를 달성하며, 눈부심을 억제하는데 반드시 충분한 것이라고는 말할 수 없었다.

도 2는 도 1에서의 방현 필름(11)의 투명 지지체측으로부터의 입사각(Ø)을 바꾸어 측정되는 상대 산란광 강도(대수 눈금)를 입사각(Ø)에 대하여 플롯한 그래프의 일례이다.

이러한 입사각과 상대 산란광 강도의 관계를 나타내는 그래프, 또는 그것으로부터 판독되는 입사각마다의 상대 산란광 강도를, 투과 산란 프로파일이라고 부르는 경우가 있다. 이 그래프에 나타내는 바와 같이, 상대 산란광 강도는 입사각 0°에서 피크를 나타내고, 입사광(13)의 법선 방향으로부터의 각도가 어긋날수록, 산란광 강도는 저하하는 경향에 있다. 또한, 입사각의 플러스(+)와 마이너스(-)는, 법선 방향(0°)을 중심으로, 입사광의 방향(13)과 법선(12)을 포함하는 면(19) 내에서의 입사광의 기울기에 의해 정해지는 것이다. 따라서, 투과 산란 프로파일은, 입사각 0°를 중심으로, 좌우 대칭으로 나타나는 것이 통례이다. 도 2에 나타내는 투과 산란 프로파일의 예에서는, 0° 입사 시의 상대 산란광 강도 T(0)가 약 30％로 피크를 나타내고, 20° 입사 시의 상대 산란광 강도 T(20)가 약 0.0002％, 30° 입사 시의 상대 산란광 강도 T(30)가 약 0.00004％로 되어 있다.

방현 필름의 상대 산란광 강도를 측정하는데 있어서는, 0.001％ 이하의 상대 산란광 강도를 정밀도 좋게 측정하는 것이 필요하다. 그래서, 다이나믹 레인지가 넓은 검출기의 사용이 유효하다. 이러한 검출기로서는, 예컨대, 시판의 광파워미터 등을 이용할 수 있고, 이 광파워미터의 검출기 앞에 개구를 설치하고, 방현 필름을 보는 각도가 2°가 되도록 한 변각 광도계를 이용하여 측정을 행할 수 있다.

입사광에는 380 ㎚∼780 ㎚의 가시 광선을 이용할 수 있고, 측정용 광원으로서는, 할로겐 램프 등의 광원으로부터 나온 빛을 콜리메이트한 것을 이용하여도 좋으며, 레이저 등의 단색 광원으로 평행도가 높은 것을 이용하여도 좋다. 또한, 필름의 휘어짐을 방지하기 위해, 광학적으로 투명한 점착제를 이용하여, 요철면이 표면이 되도록 유리 기판에 접합하고 나서 측정에 제공하는 것이 바람직하다.

[30° 입사 시의 반사율]

다음에, 방현층측으로부터 입사각 30°로 빛을 입사하였을 때의 각도마다의 반사율에 대해서 설명한다. 도 3은 반사율을 구할 때의 방현 필름에 대한 방현층측으로부터의 빛의 입사 방향과 반사 방향을 모식적으로 나타낸 사시도이다. 이 도면을 참조하여, 방현 필름(11)의 방현층측에서 법선(12)으로부터 30°의 각도로 입사한 입사광(15)에 대하여, 반사각 30°의 방향, 즉, 정반사 방향(16)에의 반사광의 반사율(즉 정반사율)을 R(30)로 한다. 또한, 임의의 반사각(θ)에서의 반사광을 부호 17로 표시하고 있고, 반사율을 측정할 때의 반사광의 방향(16, 17)은, 입사광의 방향(15)과 법선(12)을 포함하는 면(19) 내로 한다. 그리고, 반사각 40°의 방향에의 반사율을 R(40), 반사각 50°의 방향에의 반사율을 R(50)로 한다.

본 발명의 방현 필름에서는, 입사각 30°의 입사광에 대하여, 반사각 30°의 방향의 반사율, 즉 정반사율 R(30)이 0.05％ 이상 2％ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 반사각 40°의 방향의 반사율 R(40)이 0.0001％ 이상 0.005％ 이하, 반사각 50°의 방향의 반사율 R(50)이 0.00001％ 이상 0.0005％ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.

정반사율 R(30)이 2％를 넘으면, 충분한 방현 기능을 얻을 수 없고, 시인성이 저하하여 버린다. 한편, 정반사율 R(30)이 너무 지나치게 작아도, 빛 바램이 발생하는 경향을 나타내기 때문에, 0.05％ 이상인 것이 바람직하다. 정반사율 R(30)은, 1.5％ 이하, 특히 0.7％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, R(40)이 0.005％를 상회하거나, R(50)이 0.0005％를 상회하거나 하면, 방현 필름에 빛 바램이 발생하여 버려, 시인성을 저하시키게 된다. 즉, 예컨대, 표시 장치의 최전면에 방현 필름을 설치한 상태로 표시면에 검정을 표시한 경우라도, 주위로부터의 빛을 모아 표시면이 전체적으로 하얗게 되는 빛 바램이 발생하여 버리는 경향에 있다. 그 때문에, R(40) 및 R(50)은 너무 커지지 않도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 이들 각도에서의 반사율이 너무 지나치게 작아도, 충분한 방현성을 나타내지 않게 되기 때문에, R(40)은 일반적으로 0.0001％ 이상인 것이 바람직하고, R(50)은 일반적으로 0.00001％ 이상인 것이 바람직하다. R(50)은 보다 바람직하게는 0.0001％ 이하이다.

도 4는 도 3에서의 방현 필름(11)의 방현층측에서 법선(12)으로부터 30°의 각도로 입사한 입사광(15)에 대한 반사광(17)의, 반사각과 반사율(반사율은 대수 눈금)을 플롯한 그래프의 일례이다. 이러한 반사각과 반사율의 관계를 나타내는 그래프, 또는 그로부터 판독되는 반사각마다의 반사율을, 반사 프로파일이라고 부르는 경우가 있다. 이 그래프에 나타낸 바와 같이, 정반사율 R(30)은 30°로 입사한 입사광(15)에 대한 반사율의 피크이고, 정반사 방향으로부터 각도가 어긋날수록 반사율은 저하하는 경향에 있다. 도 4에 나타내는 반사 프로파일의 예에서는, 정반사율 R(30)이 약 0.2％, R(40)이 약 0.0004％, 그리고 R(50)이 약 0.00005％로 되어 있다.

본 발명자들의 조사에 따르면, 현재 시중에 나돌고 있는 방현 필름의 대부분은, 필러를 분산시킨 타입으로서, 그와 같은 방현 필름에서는, 20° 입사 시의 상대 산란광 강도 T(20)가 0.0001％ 이상 0.0005％ 이하이고, 30° 입사 시의 상대 산란광 강도 T(30)가 0.00004％ 이상 0.00025％ 이하인 것은 없었다. 또한, 이러한 투과 산란 특성에 더하여, 정반사율 R(30)이 0.05％ 이상 2％ 이하, 반사각 40°의 반사율 R(40)이 0.0001％ 이상 0.005％ 이하, 반사각 50°의 반사율 R(50)이 0.00001％ 이상 0.0005％ 이하로 되는 것도 존재하지 않았다. 결과로서, 눈부심이 발생하지 않고, 고(高)콘트라스트를 나타내며, 충분한 방현 성능을 나타내면서, 빛 바래지 않는 방현 필름은 없었다. 이에 대하여, 본 발명에서 규정하는 방현 필름 은, 충분한 방현 성능을 나타내면서도, 빛 바램이 억제되어 있어 우수한 것이라는 것을 알 수 있었다.

방현 필름의 반사율을 측정하는데 있어서는, 상대 산란광 강도와 마찬가지로 0.001％ 이하의 반사율을 정밀도 좋게 측정하는 것이 필요하다. 그래서, 다이나믹 레인지가 넓은 검출기의 사용이 유효하다. 이러한 검출기로서는, 예컨대, 시판의 광파워미터 등을 이용할 수 있고, 이 광파워미터의 검출기 앞에 개구를 설치하며, 방현 필름을 보는 각도가 2°가 되도록 한 변각 광도계를 이용하여 측정을 행할 수 있다. 입사광으로서는, 380 ㎚∼780 ㎚의 가시 광선을 이용할 수 있고, 측정용 광원으로서는, 할로겐 램프 등의 광원으로부터 나온 빛을 콜리메이트한 것을 이용하여도 좋으며, 레이저 등의 단색 광원으로 평행도가 높은 것을 이용하여도 좋다. 이면이 평활하며 투명한 방현 필름의 경우는, 방현 필름 이면으로부터의 반사가 측정값에 영향을 끼치는 경우가 있기 때문에, 예컨대, 흑색의 아크릴 수지판에 방현 필름의 평활면을 점착제 또는 물이나 글리세린 등의 액체를 이용하여 광학 밀착시킴으로써, 방현 필름 최표면의 반사율만을 측정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

[헤이즈]

또한, 본 발명의 방현 필름은, 빛 바램을 방지하고, 고선명의 화상 표시 장치에 적용하였을 때의 눈부심을 효과적으로 억제하기 위해, 수직 입사광에 대한 표면 헤이즈가 0.1％ 이상 5％ 이하이며, 전체 헤이즈가 5％ 이상 25％ 이하인 것이 바람직하다. 방현 필름의 전체 헤이즈는, JIS K 7136에 나타내는 방법에 준거하여 측정할 수 있다. 표면 헤이즈와 내부 헤이즈의 분할은, 전체 헤이즈를 측정한 후, 그 요철 표면에 헤이즈가 거의 0인 투명 필름을 글리세린으로 접착하여 내부 헤이즈를 측정하고, 다음 식에 따라 표면 헤이즈를 구하면 좋다.

표면 헤이즈=전체 헤이즈-내부 헤이즈

방현 필름의 요철 표면에 헤이즈가 거의 0인 투명 필름을 접착한 상태로 측정되는 헤이즈값은, 원래의 요철에 기인하는 표면 헤이즈가 거의 없어지기 때문에, 사실상 내부 헤이즈를 나타낸다고 봐도 좋다. 헤이즈가 거의 0인 투명 필름으로서는, 헤이즈가 작은 것이면 특히 제한되지 않고, 예컨대, 트리아세틸셀룰로오스 필름 등을 사용하면 좋다.

표면 헤이즈가 5％를 상회하는 경우에는 빛 바램이 발생하는 경향이 강하고, 0.1％를 하회하는 경우에는 충분한 방현성을 나타내지 않기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, 전체 헤이즈는 5％ 이상인 것이, 효과적으로 눈부심을 해소하기 때문에 바람직하다. 그러나, 전체 헤이즈가 25％를 상회하면, 화상 표시 장치에 적용하였을 때에, 결과로서 화면이 어두워지고, 시인성이 손상되기 때문에 바람직하지 못하다.

[반사 선명도]

본 발명의 방현 필름은 또한, 암부와 명부의 폭이 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜인 3종류의 광학 빗을 이용하여 빛의 입사각 45°에서 측정되는 반사 선명도의 합이 4O％ 이하인 것이 바람직하다. 반사 선명도는, JIS K 7105로 규정되는 방법으로 측정된다. 이 규격에서는, 화상 선명도의 측정에 이용하는 광학 빗으로서, 암부와 명부의 폭의 비가 1:1로, 그 폭이 0.125 ㎜, 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜인 4종류가 규정되어 있다. 이 중, 폭 0.125 ㎜의 광학 빗을 이용한 경우, 본 발명에서 규정하는 방현 필름에서는, 그 측정값의 오차가 커지기 때문에, 폭 0.125 ㎜의 광학 빗을 이용한 경우의 측정값은 합에 더하지 않는 것으로 하고, 폭이 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜인 3종류의 광학 빗을 이용하여 측정된 화상 선명도의 합을 가지고 반사 선명도라고 부르기로 한다. 이 정의에 따른 경우의 반사 선명도의 최대값은 300％이다. 이 정의에 따른 반사 선명도가 40％를 넘으면, 광원 등의 화상이 선명하게 투영되게 되고, 방현성이 뒤떨어지기 때문에 바람직하지 못하다.

단, 반사 선명도가 40％ 이하가 되면, 반사 선명도만으로부터는 방현성의 우열을 비교하는 것이 어려워진다. 왜냐하면, 상기 정의에 따른 반사 선명도가 40％ 이하인 경우, 폭 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜의 광학 빗을 이용한 각각의 반사 선명도가, 겨우 10％ 정도가 되고, 측정 오차 등에 따른 반사 선명도의 디플렉션(deflection)을 무시할 수 없게 되기 때문이다.

그래서 본 발명에서는, 반사 선명도가 40％ 이하인 방현 필름에 대해서, 상대 산란광 강도를 규정함으로써, 바람직하게는 그것을 30° 입사 시의 반사율과 조합함으로써, 방현 필름의 방현 성능을 적합하게 평가할 수 있는 지표로 하고 있다.

[표면 형상]

다음에, 방현 필름의 방현층 요철면에서의 표면 형상에 대해서 설명한다. 본 발명의 방현 필름은, 눈부심을 보다 효과적으로 억제하고, 외관을 육안으로 관찰하였을 때의 질감이 똑같으며 균일한 것으로 하기 위해, 요철 표면 형상 인자로서, 다음의 하나 또는 복수의 요건을 만족하는 것이 바람직하다.

(1) 방현층을 구성하는 요철 표면의 단면 곡선에서, 산술 평균 높이(Pa)가 0.05 ㎛ 이상 0.20 ㎛ 이하이고, 최대 단면 높이(Pt)가 0.2 ㎛ 이상 1.0 ㎛ 이하이며, 평균 길이(PSm)가 15 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 것,

(2) 방현층을 구성하는 요철 표면이 200 ㎛×200 ㎛의 영역 내에 50개 이상 100개 이하의 볼록부를 갖는 것,

(3) 방현층을 구성하는 요철 표면의 볼록부 정점을 모점으로 하여 그 표면을 보로노이 분할하였을 때에 형성되는 다각형의 평균 면적이 100 ㎛² 이상 1,000 ㎛² 이하인 것.

우선, 방현층을 구성하는 요철 표면의 단면 곡선에서의 산술 평균 높이(Pa), 최대 단면 높이(Pt) 및 평균 길이(PSm)에 대해서 설명한다. 이들의 값은, JIS B 0601(=ISO 4287)로 규정되는 것이고, 산술 평균 높이(Pa)는 중심선 평균 거칠기라고 불리는 값과 동일하다.

요철 표면의 단면 곡선에서의 산술 평균 높이(Pa)가 0.05 ㎛ 미만인 경우에는, 방현 필름 표면이 거의 평탄해지고, 충분한 방현 성능을 나타내지 않게 되기 때문에, 바람직하지 못하다. 또한, 산술 평균 높이(Pa)가 0.2 ㎛보다 큰 경우에는, 표면 형상이 거칠어지고, 빛 바램이 발생하며, 또한, 외관을 육안으로 관찰하였을 때의 질감이 거칠어지기 때문에, 역시 바람직하지 못하다. 요철 표면의 단면 곡선에서의 최대 단면 높이(Pt)가 0.2 ㎛ 미만인 경우에는, 역시 방현 필름 표면이 거의 평탄해지고, 충분한 방현 성능을 나타내지 않게 되기 때문에, 바람직하지 못하 다.

또한, 최대 단면 높이(Pt)가 1 ㎛보다 큰 경우에는, 역시 표면 형상이 거칠어지고, 빛 바램이나 질감 저하 등의 문제가 발생하기 때문에, 바람직하지 못하다. 요철 표면의 단면 곡선에서의 평균 길이(PSm)가 15 ㎛ 미만인 경우에는, 충분한 방현성을 얻을 수 없기 때문에, 바람직하지 못하다. 이는, 평균 길이(PSm)가 너무 작으면, 요철의 피크(그곳의 표면 경사 각도가 거의 0°라고 생각됨)가 근접하기 때문에, 육안으로 관찰하였을 때에 결상하기 때문이라고 생각된다. 또한, 평균 길이(PSm)가 20 ㎛보다 큰 경우에는, 외관을 육안으로 관찰하였을 때의 질감이 거칠어지기 때문에, 역시 바람직하지 못하다.

요철 표면의 단면 곡선에서의 산술 평균 높이(Pa), 최대 단면 높이(Pt) 및 평균 길이(PSm)는, JIS B 0601에 준거하고, 시판의 일반적인 접촉식 표면 거칠기 측정계를 이용하여 측정할 수 있다. 또한, 공초점 현미경, 간섭 현미경, 원자간력 현미경(Atomic Force Microscope: AFM) 등의 장치에 의해 표면 형상을 측정하고, 그 표면 형상의 삼차원 정보로부터 계산에 의해 구하는 것도 가능하다. 또한, 삼차원 정보로부터 계산하는 경우에는, 충분한 기준 길이를 확보하기 위해, 200 ㎛×200 ㎛ 이상의 영역을 3점 이상 측정하여, 그 평균값을 가지고 측정값으로 하는 것이 바람직하다.

다음에, 요철 표면에 관측되는 볼록부의 수에 대해서 설명한다. 요철 표면에서의 볼록부의 수가 적으면, 고선명의 화상 표시 장치와 조합하여 사용한 경우에, 화소와의 간섭에 의해 눈부심이 발생하고, 화상이 보기 어려워지며, 또한 질감도 나빠지기 때문에, 바람직하지 못하다. 또한, 볼록부의 수가 지나치게 많아지면, 결과로서 표면 요철 형상의 경사 각도가 급경사인 것으로 되고, 빛 바램이 발생하기 쉬워진다. 그래서, 요철 표면에서는, 200 ㎛×200 ㎛의 영역 내에 50개 이상 100개 이하의 볼록부를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

방현 필름의 요철면에서의 볼록부의 수를 구하는데 있어서는, 공초점 현미경, 간섭 현미경, 원자간력 현미경(AFM) 등의 장치에 의해 표면 형상을 측정하고, 방현 필름 표면의 각 점의 삼차원적인 좌표값을 구하고 나서, 이하에 나타내는 알고리즘에 의해 볼록부를 판정하고, 그 갯수를 카운트한다. 즉, 방현 필름 표면의 임의의 점에 착안하였을 때에, 그 점의 주위에서, 착안한 점보다도 표고가 높은 점이 존재하지 않고, 또한, 그 점의 요철면에서의 표고가 요철면의 최고점의 표고와 최저점의 표고의 중간보다 높은 경우에, 그 점이 볼록부의 정점이라고 하고, 그와 같이 하여 구한 볼록부의 정점의 수를 카운트하여, 볼록부의 수로 한다.

보다 구체적으로는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 방현 필름 표면의 임의의 점(21)에 착안하고, 그 점(21)을 중심으로하여, 방현 필름 기준면(23)에 평행한 반경 2 ㎛∼5 ㎛의 원을 그렸을 때, 그 원의 투영면(24) 내에 포함되는 방현 필름 표면(22) 상의 점 중에, 착안한 점(21)보다도 표고가 높은 점이 존재하지 않고, 또한, 그 점의 요철면에서의 표고가 요철면의 최고점의 표고와 최저점의 표고의 중간보다 높은 경우에, 그 점(21)이 볼록부의 정점이라고 판정하여, 볼록부의 수를 구한다. 그때, 상기 원(24)의 반경은, 샘플 표면의 미세한 요철을 카운트하지 않고, 또한, 복수의 볼록부를 포함하지 않는 정도의 크기인 것이 요구되며, 3 ㎛ 정도가 바람직하다. 측정에서는, 오차를 적게 하기 위해, 200 ㎛×200 ㎛의 영역을 3점 이상 측정하여, 그 평균값을 가지고 측정값으로 하는 것이 바람직하다.

공초점 현미경을 이용하는 경우, 대물 렌즈의 배율은 50배 정도로 하고, 해상도를 떨어뜨려 측정하는 것이 바람직하다. 고해상도로 측정하면, 샘플 표면의 미세한 요철을 측정하여 버려, 볼록부의 카운트에 지장을 초래하기 때문이다. 또한, 대물 렌즈를 저배율로 하면, 높이 방향의 해상도도 저하하기 때문에, 요철이 적은 샘플의 경우는 표면 형상을 측정하기 어려워지는 경우도 있다. 이러한 경우에는, 고배율의 대물 렌즈로 측정을 행한 후, 얻어진 데이터에 로우패스 필터(lowpass filter)를 걸어 공간 주파수가 높은 성분을 떨어뜨리고, 요철 표면에 관찰되는 미세한 거칠음이 보이지 않도록 하고 나서, 볼록부의 갯수를 카운트하여도 좋다.

다음에, 요철 표면의 볼록부 정점을 모점으로 하여 그 표면을 보로노이 분할하였을 때에 형성되는 다각형의 평균 면적에 대해서 설명한다. 우선, 보로노이 분할에 대해서 설명하면, 평면 상에 몇개의 점(모점이라 함)이 배치되어 있을 때, 그 평면 내의 임의의 점이 어떤 모점에 가장 가까운지에 따라 그 평면을 분할하여 만들어지는 도면을 보로노이도라고 하며, 그 분할을 보로노이 분할이라고 한다. 도 6에, 방현 필름의 표면에서의 볼록부의 정점을 모점으로 하여 그 표면을 보로노이 분할한 예를 나타내지만, 사각의 점(26, 26)이 모점이고, 하나의 모점을 포함하는 개개의 다각형(27, 27)이, 보로노이 분할에 의해 형성되는 영역으로서, 보로노이 영역이나 보로노이 다각형이라 불리는 것이지만, 이하에서는 보로노이 다각형이라고 부른다. 이 도면에서, 주위의 연하게 칠한 부분(28, 28)에 대해서는, 뒤에서 설 명한다. 보로노이도에서는, 모점의 수와 보로노이 영역의 수는 일치한다.

이렇게 해서, 볼록부의 정점을 모점으로 하여 보로노이 분할하였을 때에 형성되는 보로노이 다각형의 평균 면적은, 100 ㎛² 이상 1,000 ㎛² 이하인 것이 바람직하다. 이때의 평균 면적이 100 ㎛²를 하회하는 경우에는, 방현 필름 표면의 경사 각도가 급경사가 되고, 결과로서 빛 바램이 발생하기 쉬워지기 때문에, 바람직하지 못하다. 또한, 보로노이 다각형의 평균 면적이 1,000 ㎛²보다 큰 경우에는, 요철 표면 형상이 거칠어지고, 눈부심이 발생하기 쉬어지며, 질감도 악화하기 때문에, 바람직하지 못하다.

방현 필름 표면의 볼록부 정점을 모점으로 한 보로노이 분할을 행함으로써 얻어지는 보로노이 다각형의 평균 면적을 구하는데 있어서는, 공초점 현미경, 간섭 현미경, 원자간력 현미경(AFM) 등의 장치에 의해 표면 형상을 측정하고, 방현 필름 표면의 각 점의 삼차원적인 좌표값을 구하고 나서, 이하에 나타내는 알고리즘에 의해 보로노이 분할을 행하며, 보로노이 다각형의 평균 면적을 구한다. 즉, 먼저 도 5를 참조하여 설명한 알고리즘에 따라 우선 방현 필름 표면 상의 볼록부의 정점을 구하고, 다음에, 방현 필름 기준면에 그 볼록부의 정점을 투영한다. 그 후, 표면 형상 측정에 의해 얻어진 삼차원 좌표 전부를 그 기준면에 투영하며, 이들 투영된 모든 점을 최근접의 모점에 귀속시킴으로써 보로노이 분할을 행하고, 분할되어 얻어지는 다각형의 면적을 구함으로써, 보로노이 다각형의 평균 면적을 구한다. 측정에 있어서는, 오차를 적게 하기 위해, 측정 시야의 경계에 접하는 보로노이 다각형 에 대해서는, 앞의 볼록부의 수로서는 계산하지만, 평균 면적을 구할 때에는 산입하지 않는다. 또한, 측정 오차를 적게 하기 위해, 200 ㎛×200 ㎛ 이상의 영역을 3점 이상 측정하여, 그 평균값을 가지고 측정값으로 하는 것이 바람직하다.

먼저 일부 설명한 대로, 도 6은 방현 필름의 볼록부 정점을 모점으로 하여 보로노이 분할하였을 때의 예를 나타내는 보로노이도이다. 다수있는 모점(26, 26)은, 방현 필름의 볼록부 정점이고, 보로노이 분할에 의해, 하나의 모점(26)에 대하여 하나의 보로노이 다각형(27)이 할당되어 있다. 이 도면에서, 시야의 경계에 접하며, 연하게 칠해져 있는 보로노이 다각형(28, 28)은, 전술한 대로, 평균 면적의 산출에는 카운트하지 않는다. 또한, 이 도면에서는, 일부의 모점 및 보로노이 다각형에 대해서만 인출선과 부호를 부여하고 있지만, 모점과 보로노이 다각형이 다수 존재하는 것은, 이상의 설명과 이 도면으로부터 용이하게 이해될 것이다.

[투명 지지체와 방현층]

본 발명의 방현 필름은, 투명 지지체 상에 미세한 요철 표면을 갖는 방현층이 형성된 것이다. 투명 지지체는, 요철 표면을 갖는 방현층을 지지하는 것이며, 실질적으로 광학적으로 투명한 수지 필름으로 구성할 수 있다. 투명 지지체의 예로서, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴레메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 노르보넨계 화합물을 모노머로 하는 비정질 환상 폴리올레핀 등의 열가소성 수지로 이루어지는 용제 캐스트 필름이나 압출막 등을 들 수 있다.

방현층은, 위에서 설명한 바와 같은 투과 산란 특성을 만족하는 표면 요철이 부여된 층으로서, 투명 지지체 상에 형성된다. 이 방현층은, 종래부터 널리 행해지 고 있는 필러를 분산시킨 수지 용액을 투명 지지체 상에 도포하고, 도포막 두께를 조정하여 필러를 도포막 표면에 노출시킴으로써 랜덤한 요철을 투명 지지체 상에 형성하는 방법으로도 제작할 수 있지만, 바람직하게는, 요철면을 갖는 금형으로부터의 전사에 의해 방현층의 표면 요철이 형성된다. 그리고 이 방현층은, 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 평균 입자 직경이 5 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며, 바인더 수지와의 굴절률차가 0.01 이상 0.06 이하인 미립자를 10 중량부∼100 중량부 함유하고 있는 것이 바람직하고, 또한, 이 미립자가 방현층 중에 완전히 매몰되며, 미립자가 표면의 요철 형상에는 영향을 끼치고 있지 않는 것이 바람직하다. 이와 같이, 표면 미세 요철 형상과 방현 필름의 내부 산란을 독립적으로 제어함으로써, 반사 특성을 주로 결정하는 방현 필름의 표면 미세 요철 형상과, 투과 특성을 주로 결정하는 방현층의 조성을 나누어 제어할 수 있다. 그 결과로서, 상기 광학 특성을 용이하게 달성하는 것이 가능해진다. 이러한 방현층의 형성에 대해서는 뒤에서 자세히 설명한다.

본 발명의 방현 필름은, 그 최표면, 즉 요철면측에 저반사막이 없는 상태라도, 충분한 방현 기능을 발휘하지만, 최표면에 저반사막을 붙인 상태로 이용할 수도 있다. 저반사막은, 방현층 위에, 그것보다도 굴절률이 낮은 저굴절률 재료의 층을 설치함으로써 형성할 수 있다. 그와 같은 저굴절률 재료로서, 구체적으로는, 불화 리튬(LiF), 불화 마그네슘(MgF₂), 불화 알루미늄(AlF₃), 빙정석(3NaF·AlF₃ 또는 Na₃AlF₆) 등의 무기 재료 미립자를, 아크릴계 수지나 에폭시계 수지 등에 함유시킨 무기계 저반사 재료, 또한, 불소계 또는 실리콘계의 유기 화합물, 열가소성 수지, 열경화형 수지, 자외선 경화형 수지 등의 유기 저반사 재료를 들 수 있다.

[방현 필름을 제조하기 위한 금형의 제조 방법]

다음에, 본 발명에 따른 방현 필름을 적합하게 제조할 수 있는 방법, 및 그 방현 필름을 얻기 위한 표면에 요철이 형성된 금형의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 발명의 방현 필름은, 소정 형상으로 요철이 형성된 금형을 이용하고, 그 금형의 요철면을 투명 수지 필름에 전사하며, 계속해서 요철면이 전사된 투명 수지 필름을 금형으로부터 박리하는 방법에 따라, 유리하게 제조된다. 보다 구체적으로는, 금속의 표면에 구리 도금 또는 니켈 도금을 시행하고, 그 도금 표면을 연마한 후, 그 연마면에 미립자를 부딪쳐 요철을 형성하며, 그 요철 형상을 무디게 하는 가공을 시행한 후, 그 요철면에 크롬 도금을 시행하여 금형으로 하고, 그 금형의 요철면을 투명 지지체 상에 도포된 수지에 전사하며, 계속해서 그 요철이 전사된 수지를 투명 지지체마다 금형으로부터 박리하는 방법에 따라 제조된다. 이 방법에서는, 요철을 갖는 금형을 얻기 위해, 금속 기재의 표면에 구리 도금 또는 니켈 도금을 시행하고, 그 도금 표면을 연마한 후, 그 연마면에 미립자를 부딪쳐 요철을 형성하며, 그 요철 형상을 무디게 하는 가공을 시행한 후, 그 요철면에 크롬 도금을 시행하여, 금형으로 한다.

우선, 미립자를 부딪쳐 요철을 형성하고, 또한 크롬 도금층을 형성하는 금속 기재의 표면에는, 구리 도금 또는 니켈 도금이 시행된다. 이와 같이, 금형을 구성하는 금속의 표면에 구리 도금 또는 니켈 도금을 시행함으로써, 후속 공정에서의 크롬 도금의 밀착성이나 광택성을 높일 수 있다. 철 등의 표면에 크롬 도금을 시행한 경우, 혹은 크롬 도금 표면에 샌드 블라스트법이나 비드 쇼트법 등으로 요철을 형성하고 나서 재차 크롬 도금을 시행한 경우는, 앞에 배경기술에서 서술한 바와 같이, 표면이 거칠어지기 쉽고, 미세한 크랙이 생겨, 방현 필름의 형상에 바람직하지 못한 영향을 끼치는 경우가 있다. 이에 대하여, 표면에 구리 도금 또는 니켈 도금을 시행함으로써, 이러한 문제점이 없어지는 것이 발견되었다. 이는, 구리 도금이나 니켈 도금은, 피복성이 높고, 또한 평활화 작용이 강하기 때문에, 금속 기재의 미소한 요철이나 공동 등을 매립하여 평탄하며 광택이 있는 표면을 형성하기 때문이다. 이들 구리 도금 및 니켈 도금의 특성에 의해, 금속 기재에 존재하고 있던 미소한 요철이나 공동에 기인한다고 생각되는 크롬 도금 표면의 거칠음이 해소되고, 또한, 구리 도금이나 니켈 도금의 피복성의 높이로부터, 미세한 크랙의 발생이 저감되는 것으로 생각된다.

여기서 말하는 구리 또는 니켈은, 각각의 순금속일 수 있으나, 그 외에, 구리를 주체로 하는 합금, 또는 니켈을 주체로 하는 합금이어도 좋다. 따라서, 본 명세서에서 말하는 구리는 구리 및 구리 합금을 포함하는 의미이고, 또한 니켈은 니켈 및 니켈 합금을 포함하는 의미이다. 구리 도금 및 니켈 도금은, 각각 전해 도금으로 행하여도 무전해 도금으로 행하여도 좋지만, 통상은 전해 도금이 채용된다.

금형을 구성하는데 적합한 금속으로서, 비용의 관점에서 알루미늄이나 철 등을 들 수 있다. 또한 취급의 편리성으로부터, 경량인 알루미늄이 보다 바람직하다. 여기서 말하는 알루미늄이나 철도, 각각 순금속일 수 있으나, 그 외에, 알루미늄 또는 철을 주체로 하는 합금이어도 좋다. 이러한 금속 기재의 표면에 구리 도금 또는 니켈 도금을 시행하고, 또한 그 표면을 연마하여, 보다 평활하며 광택이 있는 표면을 얻은 후, 그 표면에 미립자를 부딪쳐 미세한 요철을 형성하고, 그 요철 형상을 무디게 하는 가공을 시행한 후, 거기에 크롬 도금을 더 시행하여, 금형을 구성한다.

구리 도금 또는 니켈 도금을 시행할 때에는, 도금층이 너무 얇으면, 하지 금속의 영향을 배제할 수 없기 때문에, 그 두께는 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 도금층 두께의 상한은 임계적이 아니지만, 비용 등과의 관계로부터, 일반적으로는 500 ㎛ 정도까지로 충분하다.

금형의 형상은, 평평한 금속판이어도 좋고, 원주형 또는 원통형의 금속롤이어도 좋다. 금속롤을 이용하여 금형을 제작하면, 방현 필름을 연속적인 롤형으로 제조할 수 있다.

도 7은 평판을 이용한 경우를 예로, 금형을 얻기 까지의 공정을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 7의 (A)는 구리 도금 또는 니켈 도금과 경면 연마를 시행한 후의 기재의 단면을 나타내는 것이며, 금속 기재(31)의 표면에는 도금층(32)이 형성되고, 그 표면이 연마면(33)으로 되어 있다. 이러한 경면 연마 후의 도금층(32)의 표면에 미립자를 부딪침으로써, 요철을 형성한다. 도 7의 (B)는 미립자를 부딪친 후의 기재(31)의 단면 모식도이며, 미립자가 부딪쳐짐으로써 부분 구면형의 미세한 요면(34)이 형성되어 있다.

도 7의 (C)는, 이렇게 해서 미립자에 의한 요철이 형성된 면에, 요철 형상을 무디게 하는 가공을 시행한 후의 기재(31)의 단면 모식도이고, (C1)은 에칭 처리에 의해 무뎌진 상태를, 그리고 (C2)는 구리 도금에 의해 무디게 한 상태를, 각각 표시하고 있다. 또한, (C1)에서는, 에칭에 의해 무뎌지기 전의 (B)에 상당하는 부분 구면형 오목면의 상태를 파선으로 나타내고 있다. (C1)의 에칭 처리를 채용하는 예에서는, (B)에 나타낸 요면(34)과 예각적인 돌기가, 에칭에 의해 깎여, 부분 구면 상의 예각적인 돌기가 무뎌진 형상(36a)이 형성되어 있다. 한편, (C2)의 구리 도금을 채용하는 예에서는, (B)에 나타낸 요면(34) 상에 구리 도금층(35)이 형성되고, 이에 따라, 부분 구면 상의 예각적인 돌기가 무뎌진 형상(36b)이 형성되어 있다.

그 후, 크롬 도금을 시행함으로써, 표면의 요철 형상을 더 무디게 한다. 도 7의 (D)는 크롬 도금을 시행한 후의 단면 모식도로서, (D1)은 (C1)에 나타낸 에칭에 의해 무뎌진 요철면(36a) 상에 크롬 도금이 시행된 것, 그리고 (D2)는 (C2)에 나타낸 구리 도금층(35) 상에 크롬 도금이 시행된 것이다.

(C1)부터 (D1)에 이르는 에칭 처리를 채용하는 예에서는, (C1)에 나타낸 에칭에 의해 무뎌진 상태의 면(36a)의 위에 크롬 도금층(37)이 형성되어 있고, 그 표면(38)은, (C1)의 요철면(36a)에 비해서, 크롬 도금에 의해 더욱 무뎌진 상태, 바꾸어 말하면 요철 형상이 완화된 상태로 되어 있다. 또한, (C2)부터 (D2)에 이르는 구리 도금을 채용하는 예에서는, 기재(31) 상의 구리 또는 니켈 도금층(32)에 형성된 미세한 요면 상에, 구리 도금층(35)이 형성되고, 또한 그 위에 크롬 도금층(37)이 형성되어 있으며, 그 표면(38)은, 크롬 도금에 의해, (C2)의 요철면(36b)에 비해서 더욱 무뎌진 상태, 바꾸어 말하면 요철 형상이 완화된 상태로 되어 있다. 이 와 같이, 구리 또는 니켈 도금층(32)의 표면에 미립자를 부딪쳐 요철을 형성한 후, 그 요철 형상을 무디게 하는 가공을 시행한 표면(36)(36a 또는 36b)에, 크롬 도금을 시행함으로써, 실질적으로 평탄부가 없는 금형을 얻을 수 있다. 또한, 그와 같은 금형이, 바람직한 광학 특성을 나타내는 방현 필름을 얻는데 적합하다.

기재 상의 구리 또는 니켈로 이루어지는 도금층에는, 표면이 연마된 상태로, 미립자가 부딪쳐지는 것이지만, 특히, 경면에 가까운 상태로 연마되어 있는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 기재가 되는 금속판이나 금속롤은, 원하는 정밀도로 하기 위해, 절삭이나 연삭 등의 기계 가공이 시행되고 있는 경우가 많고, 이에 따라 기재 표면에 가공 텍스쳐가 남아 있기 때문이다.

구리 도금 또는 니켈 도금이 시행된 상태라도, 이들의 가공 텍스쳐가 남는 경우가 있고, 또한, 도금한 상태로, 표면이 완전히 평활하게 되는 것은 아니다. 깊은 가공 텍스쳐 등이 남은 상태에서는, 미립자를 부딪쳐 기재 표면을 변형시켜도, 미립자에 의해 형성되는 요철보다도 가공 텍스쳐 등의 요철 쪽이 깊은 경우가 있어, 가공 텍스쳐 등의 영향이 남을 가능성이 있다.

그와 같은 금형을 이용하여 방현 필름을 제조한 경우에는, 광학 특성에 예기할 수 없는 영향을 끼치는 경우가 있다.

도금이 시행된 기재 표면을 연마하는 방법에 특별한 제한은 없고, 기계 연마법, 전해 연마법, 화학 연마법 모두 사용할 수 있다. 기계 연마법으로서는, 슈퍼피니싱법, 랩핑, 유체 연마법, 버프 연마법 등이 예시된다. 연마 후의 표면 조도(粗度)는, 중심선 평균 거칠기 Ra로 표시하여, 0.5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 ㎛ 이하이다. Ra가 너무 커지면, 미립자를 부딪쳐 금속의 표면을 변형시켜도, 변형 전의 표면 조도의 영향이 남을 가능성이 있기 때문에 바람직하지 못하다. 또한, Ra의 하한에 대해서는 특별히 제한되지 않고, 가공 시간이나 가공 비용의 관점에서, 당연히 한계가 있기 때문에, 특별히 지정할 필요성은 없다.

기재의 도금이 시행된 표면에 미립자를 부딪치는 방법으로서는, 분사 가공법이 적합하게 이용된다. 분사 가공법에는, 샌드 블라스트법, 쇼트 블라스트법, 액체 호닝법 등이 있다. 이들 가공에 이용되는 입자로서는, 예리한 각이 있는 형상보다는, 구형에 가까운 형상인 쪽이 바람직하고, 또한 가공 중에 파쇄되어 예리한 각이 나오지 않을 것 같은, 딱딱한 재질의 입자가 바람직하다. 이들 조건을 만족하는 입자로서, 세라믹스계의 입자에서는, 구형 지르코니아의 비드나, 알루미나의 비드가 바람직하게 이용된다. 또한 금속계의 입자에서는, 스틸이나 스테인레스스틸제의 비드가 바람직하다. 또한, 수지 바인더에 세라믹스나 금속의 입자를 담지시킨 입자를 이용하여도 좋다.

기재의 도금이 시행된 표면에 부딪치는 미립자로서, 평균 입자 직경이 10 ㎛∼150 ㎛인 것, 특히 구형의 미립자를 이용하는 것이 바람직하고, 이에 따라, 우수한 방현 성능을 나타내는 방현 필름을 제작할 수 있다. 미립자의 평균 입자 직경이 10 ㎛보다 작으면, 도금이 시행된 표면에 충분한 요철을 형성하는 것이 곤란하게 되고, 충분한 방현 성능을 얻기 어려워진다. 한편, 미립자의 평균 입자 직경이 150 ㎛보다 크면, 표면 요철이 거칠어지고, 눈부심이 발생하거나 질감이 저하하거나 하기 쉽다. 여기서, 평균 입자 직경이 15 ㎛ 이하인 미립자를 이용하여 가공할 때에 는, 입자가 정전기 등으로 응집하지 않도록, 적당한 분산매에 분산시켜 가공하는 습식 블러스트법을 채용하는 것이 바람직하다.

또한, 미립자를 부딪칠 때의 압력, 미립자의 사용량, 미립자를 분사하는 노즐로부터 금속 표면까지의 거리 등도, 가공 후의 요철 형상, 나아가서는 방현 필름의 표면 형상에 영향을 끼치지만, 일반적으로는, 0.05 ㎫∼O.4 ㎫ 정도의 게이지 압력, 처리되는 금속의 표면적 1 ㎠당 4 g∼12 g 정도의 미립자량, 또한 미립자를 분사하는 노즐로부터 금속 표면까지 200 ㎜∼600 ㎜ 정도의 거리로부터, 이용하는 미립자의 종류나 입자 직경, 금속의 종류, 미립자를 분사하는 노즐의 형상, 원하는 요철 형상 등에 따라, 적절하게 선택하면 좋다.

기재의 도금이 시행된 표면에 미립자를 부딪침으로써 형성된 요철 형상은, 단면 곡선에서의 산술 평균 높이(Pa)가 0.1 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하이고, 그 단면 곡선에서의 산술 평균 높이(Pa)와 평균 길이(PSm)의 비(Pa/PSm)가 0.02 이상 0.1 이하인 것이 바람직하다. 산술 평균 높이(Pa)가 0.1 ㎛보다 작거나, 또는 비(Pa/PSm)가 0.02보다 작은 경우에는, 크롬 도금 가공 전에 요철 형상을 무디게 하는 가공을 시행하였을 때에, 요철 표면이 거의 평탄면이 되어 버려, 원하는 표면 형상의 금형을 얻기 어렵다. 또한, 산술 평균 높이(Pa)가 1 ㎛보다 크거나, 또는 비(Pa/PSm)가 0.1보다 큰 경우에는, 크롬 도금 가공 전의 요철 형상을 무디게 하는 가공을 강한 조건에서 행하지 않으면 안되고, 표면 형상의 제어가 곤란한 것이 되기 쉽다.

이와 같이 하여 구리 도금 또는 니켈 도금 표면에 요철이 형성된 기재에, 요철 형상을 무디게 하는 가공을 시행한다. 요철 형상을 무디게 하는 가공으로서는, 앞에 도 7의 (C) 및 (D)를 참조하여 설명한 바와 같이, 에칭 처리 또는 구리 도금이 바람직하다. 에칭 처리를 행함으로써, 미립자를 부딪쳐 제작한 요철 형상의 예리한 부분이 없어진다. 이에 따라, 금형으로서 사용하였을 때에 제작되는 방현 필름의 광학 특성이 바람직한 방향으로 변화한다. 또한, 구리 도금은 평활화 작용이 강하기 때문에, 크롬 도금보다 요철 형상을 무디게 하는 효과가 강하다. 이에 따라, 금형으로서 사용하였을 때에 제작되는 방현 필름의 광학 특성이 바람직한 방향으로 변화한다.

에칭 처리는 통상, 염화 제2철(FeCl₃) 수용액, 염화 제2구리(CuCl₂) 수용액, 알칼리에칭액(Cu(NH₃)₄Cl₂) 등을 이용하여, 표면을 부식시킴으로써 행해지지만, 염산이나 황산 등의 강산을 이용할 수도 있고, 전해 도금 시와 반대의 전위를 거는 것에 의한 역전해 에칭을 이용할 수도 있다. 에칭 처리를 시행한 후의 요철의 무딘 상태는, 하지 금속의 종류, 블러스트 등의 방법에 의해 얻어진 요철의 사이즈와 깊이 등에 의해 다르기 때문에, 일률적으로는 말할 수 없지만, 무딘 상태를 제어하는데 있어서 가장 큰 인자는, 에칭량이다. 여기서 말하는 에칭량이란, 에칭에 의해 깎이는 도금층의 두께이다. 에칭량이 작으면, 블러스트 등의 방법에 의해 얻어진 요철의 표면 형상을 무디게 하는 효과가 불충분하고, 그 요철 형상을 투명 필름에 전사하여 얻어지는 방현 필름의 광학 특성이 그다지 좋아지지 않는다. 한편, 에칭량이 지나치게 크면, 요철 형상이 거의 없어져 버려, 거의 평탄한 금형이 되어 버리기 때문에, 방현성을 나타내지 않게 되어 버린다. 그래서, 에칭량은 1 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하고, 또한 2 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

무디게 하는 가공으로서 구리 도금을 채용하는 경우, 요철의 무딘 상태는, 하지 금속의 종류, 블러스트 등의 방법에 따라 얻어진 요철의 사이즈와 깊이, 또한 도금의 종류나 두께 등에 따라 다르기 때문에, 일률적으로는 말할 수 없지만, 무딘 상태를 제어하는데 있어서 가장 큰 인자는 도금 두께이다. 구리 도금층의 두께가 얇으면, 블러스트 등의 방법에 따라 얻어진 요철의 표면 형상을 무디게 하는 효과가 불충분하고, 그 요철 형상을 투명 필름에 전사하여 얻어지는 방현 필름의 광학 특성이 그다지 좋아지지 않는다. 한편 도금 두께가 너무 두꺼우면, 생산성이 나빠지는데다가, 요철 형상이 거의 없어져 버리기 때문에, 방현성을 나타내지 않게 되어 버린다. 그래서, 구리 도금의 두께는 1 ㎛ 이상 20 ㎛ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하고, 또한 4 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

이와 같이 하여, 구리 도금 또는 니켈 도금 표면에 요철이 형성된 기재의 표면 형상을 무디게 한 후, 크롬 도금을 더 시행함으로써, 요철의 표면을 보다 한층 더 무디게 할 수 있으며, 그 표면 경도를 높인 금속판을 만든다. 이때의 요철의 무딘 상태도, 하지 금속의 종류, 블러스트 등의 방법에 따라 얻어진 요철의 사이즈와 깊이, 또한 도금의 종류나 두께 등에 따라 다르기 때문에, 일률적으로는 말할 수 없지만, 무딘 상태를 제어하는데 있어서 가장 큰 인자는, 역시 도금 두께이다. 크롬 도금층의 두께가 얇으면, 크롬 도금 가공 전에 얻어진 요철의 표면 형상을 무디게 하는 효과가 불충분하고, 그 요철 형상을 투명 필름에 전사하여 얻어지는 방현 필름의 광학 특성이 그다지 좋아지지 않는다. 한편, 도금 두께가 너무 두꺼우면, 생산성이 나빠지는데다가, 노듈이라고 불리는 돌기형의 도금 결함이 발생하여 버린다. 그래서, 크롬 도금의 두께는 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하가 되도록 하는 것이 바람직하고, 또한 2 ㎛ 이상 6 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

크롬 도금은, 광택이 있으며, 경도가 높고, 마찰 계수가 작으며, 양호한 이형성을 부여하는 것이다. 크롬 도금의 종류는 특별히 제한되지 않지만, 소위 광택 크롬 도금이나 장식용 크롬 도금 등으로 불리는, 양호한 광택을 발현하는 크롬 도금을 이용하는 것이 바람직하다. 크롬 도금은 통상, 전해에 의해 행해지고, 그 도금욕(plating bath)으로서는, 무수크롬산(CrO₃)과 소량의 황산을 포함하는 수용액이 이용된다. 전류 밀도와 전해 시간을 조절함으로써, 크롬 도금의 두께를 제어할 수 있다.

크롬 도금이 시행된 금형 표면은, 그 비커스 경도가 800 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1,000 이상이다. 비커스 경도가 낮으면, 금형 사용 시의 내구성이 저하하는데다가, 크롬 도금에서 경도가 저하하는 것은, 도금 처리 시에 도금욕 조성이나 전해 조건 등에 이상이 발생하고 있을 가능성이 높고, 결함의 발생 상황에 대해서도 바람직하지 못한 영향을 끼칠 가능성이 높다.

배경기술로서 앞에 게재한 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2002-189106호 공보)이나 특허문헌 4(일본 특허 공개 제2004-90187호 공보)에는, 금형이 되는 금속 기재 표면에 크롬 도금하는 것이 개시되어 있지만, 금형의 도금 전의 하지(下地)와 크롬 도금의 종류에 따라서는, 도금 후에 표면이 거칠어지거나, 크롬 도금에 의한 미소한 크랙이 다수 발생하거나 하는 경우가 많고, 그 결과, 제작되는 방현 필름의 광학 특성이 바람직하지 못한 방향으로 진행된다. 도금 표면이 거칠어진 상태의 것은, 방현 필름용의 금형에 적합하지 않다. 왜냐하면, 일반적으로 거칠음을 없애기 위해 크롬 도금 후에 도금 표면을 연마하는 것이 행해지고 있지만, 후술하는 바와 같이, 본 발명에서는 도금 후의 표면의 연마가 바람직하지 못하기 때문이다. 본 발명에서는, 하지 금속에 구리 도금 또는 니켈 도금을 시행함으로써, 크롬 도금에서 생기기 쉬운 이러한 문제점을 해소하고 있다.

크롬 도금을 시행하기 전에 요철 형상을 무디게 하는 가공을 시행하지 않은 경우에는, 미립자를 부딪쳐 제작한 요철 형상의 예리한 부분을 충분히 무디게 하기 위해, 크롬 도금을 두껍게 하지 않으면 안된다. 그러나, 크롬 도금의 두께를 너무 두껍게 하면, 노듈이 발생하기 쉬워지기 때문에, 바람직하지 못하다. 또한, 크롬 도금의 두께를 얇게 한 경우에는, 미립자를 부딪쳐 제작한 요철 형상을 충분히 무디게 할 수 없고, 원하는 표면 형상의 금형을 얻을 수 없기 때문에, 그 금형을 이용하여 제작한 방현 필름도 우수한 방현 성능을 나타내지 않는다.

상기한 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2002-189106호 공보)에는, 철의 표면에 크롬 도금한 롤러에 샌드 블라스트법이나 비드 쇼트법에 따라 요철형면을 형성한 후, 크롬 도금을 시행하는 것이 기재되고, 또한, 특허문헌 3(일본 특허 공개 제2004-29240호 공보) 및 특허문헌 4(일본 특허 공개 제2004-90187호 공보)에는, 롤 표면에 비드 쇼트법이나 블러스트 처리를 시행하는 것이 기재되어 있다. 그러나, 미립자를 부딪쳐 요철 형상을 형성한 후에 표면 형상을 적극적으로 무디게 하는 가공을 시행한 뒤에, 크롬 도금 가공을 시행하여 표면 요철 형상을 무디게 하는 방법에 대해서 언급한 것은 없고, 본 발명자들의 검토에 따르면, 위에서 설명한 바와 같이 적극적으로 표면 형상을 무디게 하는 가공을 시행하지 않으면, 우수한 방현 성능을 나타내는 방현 필름을 제조할 수 없었다.

또한, 요철을 만든 금속 표면에 크롬 도금 이외의 도금을 시행하는 것은 바람직하지 못하다. 왜냐하면, 크롬 이외의 도금에서는, 경도나 내마모성이 낮아지기 때문에, 금형으로서의 내구성이 저하하고, 사용 중에 요철이 닳거나, 금형이 손상되거나 한다. 그와 같은 금형으로부터 얻어진 방현 필름에서는, 충분한 방현 기능을 얻을 수 없을 가능성이 높고, 또한, 필름 상에 결함이 발생할 가능성도 높아진다.

크롬 도금 후는, 표면을 연마하지 않고, 그대로 크롬 도금면을 금형의 요철면으로서 이용하는 것이 유리하다. 상기 특허문헌 4(일본 특허 공개제2004-90187호 공보)에는, 도금 후의 표면을 연마하는 것이 기재되어 있지만, 이와 같이 크롬 도금면을 연마하는 것은, 본 발명에서는 바람직하지 못하다. 연마함으로써, 최표면에 평탄한 부분이 생기기 때문에, 광학 특성의 악화를 초래할 가능성이 있는 것, 형상의 제어 인자가 증가하기 때문에, 재현성이 좋은 형상 제어가 곤란해지는 것 등의 이유 때문이다. 도 8은 미립자를 부딪쳐 얻어진 요철 형상을 무디게 하는 가공, 여기서는, 도 7의 (C1)에 나타낸 에칭 처리를 시행한 후, 동일하게 (D1)에 나타낸 크롬 도금을 시행한 면을 연마한 경우에, 평탄면이 생긴 금속판의 단면 모식도이다. 연마에 의해, 구리 또는 니켈 도금층(32)의 표면에 형성된 크롬 도금층(37)의 표면 요철(38) 중, 일부의 볼록이 깎이고, 평탄면(39)이 생기고 있다. 도 8에는, 도 7의 (D1)에 나타낸 에칭 후 크롬 도금한 표면을 연마한 경우의 예를 나타냈지만, 도 7의 (D2)에 나타낸 구리 도금 후 크롬 도금한 경우도, 그 표면을 연마하면, 마찬가지로 평탄면이 생기게 된다.

[방현 필름의 제조 방법]

다음에, 이와 같이 하여 얻어지는 금형을 이용하여, 방현 필름을 제조하는 공정에 대해서 설명한다. 위에서 설명한 것과 같은 방법으로 얻어지는 금형의 형상을 투명 수지 필름에 전사함으로써, 방현 필름을 얻을 수 있다. 금형 형상의 필름에의 전사는, 엠보싱에 의해 행하는 것이 바람직하다. 엠보싱으로서는, 광경화성 수지를 이용하는 UV 엠보싱법, 열가소성 수지를 이용하는 핫엠보싱법이 예시된다.

UV 엠보싱법에서는, 투명 지지체의 표면에 광경화성 수지층을 형성하고, 그 광경화성 수지층을 금형의 요철면에 압박하면서 경화시킴으로써, 금형의 요철면이 광경화성 수지층에 전사된다. 구체적으로는, 투명 지지체 상에 자외선 경화형 수지를 코팅하고, 코팅한 자외선 경화형 수지를 금형의 요철면에 밀착시킨 상태로, 투명 지지체측으로부터 자외선을 조사하여 자외선 경화형 수지를 경화시키고, 이어서, 경화 후의 자외선 경화형 수지층이 형성된 지지체를 금형으로부터 박리함으로써, 금형의 형상을 자외선 경화형 수지에 전사한다. 자외선 경화형 수지의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 또한, 자외선 경화형 수지라고 하는 표현을 하고 있지만, 광개시제를 적절하게 선정함으로써, 자외선보다 파장이 긴 가시광으로 경화가 가능 한 수지로 할 수도 있다. 즉, 여기서 말하는 자외선 경화형 수지란, 이러한 가시광 경화형의 수지도 포함시킨 총칭이다. 한편, 핫엠보싱법에서는, 투명한 열가소성 수지 필름을 가열 상태로 금형에 압박하여, 금형의 표면 형상을 열가소성 수지 필름에 전사한다. 이들 엠보싱법 중에서도, 생산성의 관점에서, UV 엠보싱법이 바람직하다.

방현 필름의 제작에 이용되는 투명 지지체는, 실질적으로 광학적으로 투명한 수지 필름이면 좋고, 예컨대, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 노르보넨계 화합물을 모노머로 하는 비정질 환상 폴리올레핀 등의 열가소성 수지로 이루어지는 용제 캐스트 필름이나 압출 필름 등을 이용할 수 있다.

자외선 경화형 수지로서는, 시판되어 있는 것을 이용할 수 있다. 예컨대, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라아크릴레이트 등의 다관능 아크릴레이트를 각각 단독으로, 혹은 이들 2종 이상을 혼합하여 이용하고, 그리고, "이가큐어(Irgacure) 907", "이가큐어 184"(이상, 치바·스페샬티·케미컬사 제조), "루시린 TPO"(BASF사 제조) 등의 광중합 개시제를 혼합한 것을, 자외선 경화형 수지로 할 수 있다.

핫엠보싱법에 이용하는 열가소성의 투명 수지 필름으로서는, 실질적으로 투명한 것이면 어떠한 것이라도 좋고, 예컨대, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 트리아세틸셀룰로오스, 노르보넨계 화합물을 모노머로 하는 비정질 환상 폴리올레핀 등의 열가소성 수지의 용제 캐스트 필름이나 압출 필름 등을 이용할 수 있다. 이들 투명 수지 필름은 또한, 위에서 설명한 UV 엠보싱법을 채용하는 경우의 투명 지지체로도 될 수 있다.

본 발명의 방현 필름은, 소정 형상으로 요철이 형성된 금형을 이용하고, 그 금형의 요철면을 투명 지지체 상에 도포한 수지에 전사하며, 계속해서 요철면이 전사된 수지를 금형으로부터 박리하는 방법에 따라, 표면 미세 요철 형상을 형성하는 것이 바람직하고, 전사에 이용하는 수지 중에는 평균 입자 직경이 5 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며, 바인더 수지와의 굴절률차가 0.01 이상 0.06 이하인 미립자를 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 10 중량부∼100 중량부 함유하고 있는 것이 바람직하다.

바인더 수지에 배합하는 미립자의 평균 입자 직경이 5 ㎛를 하회하는 경우에는, 투과 산란 프로파일의 광각측의 값이 상승하고, 결과로서, 화상 표시 장치에 적용하였을 때에 콘트라스트를 저하시키기 때문에 바람직하지 못하다. 반대로, 그 평균 입자 직경이 15 ㎛를 상회하는 경우에는, 후술하는 바와 같이 입자는 완전히 바인더 수지 중에 매몰시키는 것이 바람직한 관점에서, 입자를 매몰시키기 위해 막 두께가 두꺼워지는 경향이 된다. 그 결과로서, 수지 코팅 시에 컬이나 응집 등의 문제점이 생기기 쉽다.

또한, 미립자와 바인더 수지의 굴절률차가 0.01을 하회하는 경우에는, 미립자에 의한 내부 산란 효과가 작아지기 때문에, 소정의 산란 특성과 헤이즈를 방현층에 부여하여 눈부심을 해소하기 위해서는 대량의 미립자를 바인더 수지에 첨가할 필요가 있고, 바인더 수지 중에 미립자를 완전히 매몰시킨다고 하는 관점에서 바람직하지 못하다. 한편, 이 굴절률차가 0.06을 상회하는 경우에는, 굴절률차가 크기 때문에 바인더 수지와 미립자의 계면에서의 반사율이 증대하고, 결과로서 후방 산란이 상승하며, 전체 광선 투과율이 저하하기 때문에 바람직하지 못하다. 전술한 것과 같은 자외선 경화형 수지는, 그 경화물이 1.50 전후의 굴절률을 나타내는 것이 많기 때문에, 미립자는, 그 굴절률이 1.40∼1.60 정도의 것으로부터, 방현 필름의 설계에 맞추어 적절하게 선택할 수 있다. 미립자로서는, 수지 비드, 그것도 거의 구형의 것이 바람직하게 이용된다. 이러한 적합한 수지 비드의 예를 이하에 게재한다.

멜라민 비드(굴절률 1.57),

폴리메타크릴산메틸 비드(굴절률 1.49),

메타크릴산메틸/스티렌 공중합체 수지 비드(굴절률 1.50∼1.59),

폴리카보네이트 비드(굴절률 1.55),

폴리에틸렌 비드(굴절률 1.53),

폴리스틸렌 비드(굴절률 1.6),

폴리염화비닐 비드(굴절률 1.46),

실리콘수지 비드(굴절률 1.46) 등.

또한, 이들 미립자는 표면의 요철 형상에 영향을 끼치지 않는다, 즉, 입자를 완전히 바인더 수지 중에 매몰시키는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 미립자가 표면에 돌출하고 있는 경우에는 미립자의 형상에 따라 표면 요철 형상이 변화하고, 방현 필름의 반사 특성(방현 성능이나 빛 바램 등)에 영향을 끼치게 되기 때문이다. 이와 같이 미립자가 표면에 돌출하는 경우에는, 전술한 금형의 표면 형상 이외에, 입 자의 형상, 농도, 분산성 등도 고려에 넣어 표면 형상의 설계를 행하지 않으면 안되기 때문에, 표면 형상의 설계·제어가 번잡 또한 곤란해지고, 예견한 특성을 얻는 것이 어려워진다. 그러므로, 주로 반사 특성에 영향을 끼치는 표면 형상은 금형에 의해서만 제어하고, 산란 특성은 독립적으로 수지와 입자의 조합으로 제어하는 것이 바람직하다.

[방현성 편광판]

이상과 같이 구성되는 본 발명의 방현 필름은, 방현 효과가 우수하고, 빛 바램도 유효하게 방지되며, 눈부심의 발생 및 콘트라스트의 저하를 효과적으로 억제할 수 있기 때문에, 화상 표시 장치에 장착하였을 때에 시인성이 우수한 것이 된다. 화상 표시 장치가 액정 디스플레이인 경우에는, 이 방현 필름을 편광판에 적용할 수 있다. 즉, 편광판은 일반적으로, 요오드 또는 이색성 염료가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지 필름으로 이루어지는 편광자의 적어도 편면에 보호 필름이 접합된 형태의 것이 많지만, 그 한쪽의 보호 필름을 본 발명의 방현 필름으로 구성하고, 편광자와, 본 발명의 방현 필름을, 그 방현 필름의 투명 지지체측에서 접합시킴으로써, 방현성 편광판으로 할 수 있다. 이 경우, 편광자의 다른쪽의 면은, 그대로도 좋고, 별도의 보호 필름 또는 광학 필름이 적층되어 있어도 좋으며, 또한 액정셀에 접합하기 위한 점착제층이 형성되어 있어도 좋다. 또한, 편광자의 적어도 편면에 보호 필름이 접합된 편광판에, 본 발명의 방현 필름을 그 투명 지지체측에서 접합하여, 방현성의 편광판으로 할 수도 있다. 또한, 보호 필름이 접합된 편광판에서, 그 편면 보호 필름의 표면에 상기와 같은 방현성의 요철을 부여함으로써, 방현성의 편광판으로 할 수도 있다.

[화상 표시 장치]

본 발명의 화상 표시 장치는, 이상 설명한 것과 같은 특정한 표면 형상을 갖는 방현 필름 또는 방현성 편광판을 화상 표시 소자와 조합한 것이다. 여기서 화상 표시 소자는, 상하 기판간에 액정이 봉입된 액정셀을 구비하고, 전압 인가에 의해 액정의 배향 상태를 변화시켜 화상의 표시를 행하는 액정 패널이 대표적이지만, 그 외, 플라즈마 디스플레이 패널, CRT 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등, 공지의 각종 디스플레이에 대해서도, 본 발명의 방현 필름을 적용할 수 있다. 그리고, 상기한 방현 필름을 화상 표시 소자보다도 시인측에 배치함으로써, 화상 표시 장치가 구성된다. 이때, 방현 필름의 요철면, 즉 방현층측이 외측(시인측)이 되도록 배치된다. 방현 필름은, 화상 표시 소자의 표면에 직접 접합하여도 좋고, 액정 패널을 화상 표시 수단으로 하는 경우는, 예컨대 전술한 바와 같이, 편광자를 통해 액정 패널의 표면에 접합할 수도 있다. 이와 같이, 본 발명의 방현 필름을 구비한 화상 표시 장치는, 방현 필름이 갖는 표면의 요철에 의해 입사광을 산란하여 투영상을 바림할 수 있고, 우수한 시인성을 부여하는 것이 된다.

또한, 본 발명의 방현 필름을 고선명의 화상 표시 장치에 적용한 경우에도, 종래의 방현 필름에 보였던 눈부심이 발생하는 일도 없고, 충분한 투영 방지, 빛 바램의 방지, 눈부심의 억제, 콘트라스트의 저하 억제라고 하는 성능을 겸비한 것이 된다.

<실시예>

이하에 실시예를 나타내어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해 한정되는 것이 아니다. 예 중, 함유량 내지 사용량을 나타내는 ％ 및 부는, 특기하지 않는 한 중량 기준이다. 또한, 이하의 예에서의 금형 또는 방현 필름의 평가 방법은, 다음과 같다.

1. 금형의 비커스 경도의 측정

Krautkramer사 제조의 초음파 경도계 "MIC10"을 이용하여, JIS Z 2244에 준거한 방법으로 비커스 경도를 측정하였다. 측정은 금형 자체의 표면에서 행하였다.

2. 방현 필름의 광학 특성의 측정

(산란 프로파일)

방현 필름을, 그 요철면이 표면이 되도록 유리 기판에 접합하고, 그 유리면측에서 필름 법선에 대하여 소정의 각도로 경사한 방향으로부터, He-Ne 레이저로부터의 평행광을 조사하고, 방현 필름 요철면측에서 필름 법선 방향의 투과 산란광 강도를 측정하였다. 반사율의 측정에는, 모두 요코카와덴키(주) 제조의 "3292 03 옵티컬 파워 센서" 및 "3292 옵티컬 파워 미터"를 이용하였다.

(반사 프로파일)

방현 필름의 요철면에, 필름 법선에 대하여 30° 경사한 방향으로부터, He-Ne 레이저로부터의 평행광을 조사하고, 필름 법선과 조사 방향을 포함하는 평면 내에서의 반사율의 각도 변화의 측정을 행하였다. 반사율의 측정에는, 모두 요코카와덴키(주) 제조의 "3292 03 옵티컬 파워 센서" 및 "3292 옵티컬 파워 미터"를 이용하였다.

(헤이즈)

JIS K 7136에 준거한 (주)무라카미시키사이기쥬츠켄큐쇼 제조의 헤이즈 미터 "HM-150"형을 이용하여 방현 필름의 헤이즈를 측정하였다. 샘플의 휘어짐을 방지하기 위해, 광학적으로 투명한 점착제를 이용하여 요철면이 표면이 되도록 유리 기판에 접합하고, 그 상태로 전체 헤이즈를 측정하였다. 내부 헤이즈를 측정할 때는, 방현 필름 요철 표면에 헤이즈가 거의 0인 트리아세틸셀룰로오스 필름을 글리세린으로 접착하여 행하였다.

(반사 선명도)

JIS K 7105에 준거한 스가시켄키(주) 제조의 사상(寫像)성 측정기 "ICM-1DP"를 이용하여, 방현 필름의 반사 선명도를 측정하였다. 이 경우도, 샘플의 휘어짐을 방지하기 위해, 광학적으로 투명한 점착제를 이용하여 요철면이 표면이 되도록 유리 기판에 접합하고 나서, 측정에 제공하였다. 또한, 이면 유리면으로부터의 반사를 방지하기 위해, 방현 필름을 붙인 유리판의 유리면에 2 ㎜ 두께의 흑색 아크릴 수지판을 물로 밀착시켜 접착하고, 이 상태로 샘플(방현 필름)측으로부터 빛을 입사시켜, 측정을 행하였다. 여기서의 측정값은, 전술한 대로, 암부와 명부의 폭이 각각 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜인 3종류의 광학 빗을 이용하여 측정된 값의 합계값이다.

3. 방현 필름의 표면 형상의 측정

Sensofar사 제조의 공초점 현미경 "PLμ2300"을 이용하여, 방현 필름의 표면 형상을 측정하였다. 이 경우도, 샘플의 휘어짐을 방지하기 위해, 광학적으로 투명 한 점착제를 이용하여 요철면이 표면이 되도록 유리 기판에 접합하고 나서, 측정에 제공하였다. 측정 시, 대물 렌즈의 배율은 50배로 하고, 해상도를 떨어뜨려 측정을 행하였다. 고해상도로 측정하면, 샘플 표면의 미세한 요철을 측정하여 버려, 볼록부의 카운트에 지장을 초래하기 때문이다.

(단면 곡선에서의 산술 평균 높이(Pa), 최대 단면 높이(Pt) 및 평균 길이(PSm))

위에서 얻어진 측정 데이터를 바탕으로, JIS B 0601에 준거한 계산에 의해, 산술 평균 높이(Pa), 최대 단면 높이(Pt) 및 평균 길이(PSm)를 구하였다.

(볼록부의 수)

위의 측정에서 얻어진 방현 필름 표면 각 점의 삼차원적인 좌표값을 바탕으로, 먼저 도 5를 참조하여 설명한 알고리즘에 따라, 200 ㎛×200 ㎛의 영역 내에 존재하는 볼록부의 수를 구하였다.

(보로노이 분할하였을 때의 보로노이 다각형의 평균 면적)

위의 측정에서 얻어진 방현 필름 표면 각 점의 삼차원적인 좌표값을 바탕으로, 먼저 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 알고리즘에 기초하여 계산하고, 보로노이 다각형의 평균 면적을 구하였다.

4. 방현 필름의 방현 성능의 평가

(투영, 빛 바램 및 질감의 육안 평가)

방현 필름의 이면으로부터의 반사를 방지하기 위해, 요철면이 표면이 되도록 흑색 아크릴 수지판에 방현 필름을 접합하고, 형광등이 켜진 밝은 실내에서 요철면 측으로부터 육안으로 관찰하여, 형광등의 투영의 유무, 빛 바램의 정도 및 질감을 육안으로 평가하였다. 투영, 빛 바램 및 질감은, 각각 1부터 3의 3단계로 다음 기준에 의해 평가하였다.

투영 1: 투영이 관찰되지 않는다.

2: 투영이 조금 관찰된다.

3: 투영이 명료하게 관찰된다.

빛 바램 1: 빛 바램이 관찰되지 않는다.

2: 빛 바램이 조금 관찰된다.

3: 빛 바램이 명료하게 관찰된다.

질감 1: 텍스쳐가 미세하고, 질감이 좋다.

2: 텍스쳐가 약간 거칠고, 질감이 조금 나쁘다.

3: 텍스쳐가 명백하게 거칠고, 질감이 나쁘다.

(눈부심의 평가)

눈부심은, 이하의 방법으로 평가하였다. 즉, 우선 도 9에 평면도로 나타내는 바와 같은 유닛셀의 패턴을 갖는 포토 마스크를 준비하였다. 이 도면에서, 유닛셀(40)은, 투명한 기판 상에, 선폭 10 ㎛이며 갈고리형의 크롬 차광 패턴(41)이 형성되고, 그 크롬 차광 패턴(41)이 형성되어 있지 않은 부분이 개구부(42)로 되어 있다. 여기서는, 유닛셀의 치수가 254 ㎛×84 ㎛(도면의 세로×가로), 따라서 개구부의 치수가 244 ㎛×74 ㎛(도면의 세로×가로)인 것을 이용하였다. 도시하는 유닛셀이 종횡에 다수 늘어서서, 포토 마스크를 형성한다.

그리고, 도 10에 모식적인 단면도로 나타내는 바와 같이, 포토 마스크(43)의 크롬 차광 패턴(41)을 위로 하여 라이트 박스(45)에 놓고, 유리판(47)에 점착제로 방현 필름(11)을 그 요철면이 표면이 되도록 접합한 샘플을 포토 마스크(43) 상에 놓는다. 라이트 박스(45)의 안에는, 광원(46)이 배치되어 있다. 이 상태로, 샘플로부터 약 30 ㎝ 떨어진 위치(49)에서 육안으로 관찰함으로써, 눈부심의 정도를 7단계로 관능 평가하였다. 레벨 1은 눈부심이 전혀 인지되지 않는 상태, 레벨 7은 심하게 눈부심이 관찰되는 상태에 해당하고, 레벨 3은 극히 조금 눈부심이 관찰되는 상태이다.

(콘트라스트의 평가)

시판의 액정 텔레비젼〔샤프(주) 제조의 "LC-42GX1W"〕으로부터 표리 양면의 편광판을 박리하였다. 이들 오리지널 편광판 대신에, 배면측 및 표시면측 모두, 스미토모카가쿠(주) 제조의 편광판 "스미카란 SRDB831E"를, 각각의 흡수축이 오리지널 편광판의 흡수축과 일치하도록 점착제를 통하여 접합하고, 또한 표시면측 편광판의 위에는, 이하의 각 예에 나타내는 방현 필름을 요철면이 표면이 되도록 점착제를 통하여 접합하였다. 이렇게 해서 얻어진 액정 텔레비젼을 암실 내에서 기동하고, (주)탑콘 제조의 휘도계 "BM5A"형을 이용하여, 흑표시 상태 및 백표시 상태에서의 휘도를 측정하고, 콘트라스트를 산출하였다. 여기서 콘트라스트는, 흑표시 상태의 휘도에 대한 백표시 상태의 휘도의 비로 나타낸다.

[실시예 1]

(A) 엠보싱용 금형의 제작

직경 200 ㎜의 철롤(JIS에 따른 STKM13A)의 표면에 구리 발라드 도금이 시행된 것을 준비하였다. 구리 발라드 도금은, 구리 도금층/얇은 은도금층/표면 구리 도금층으로 이루어지는 것이며, 도금층 전체의 두께는 약 200 ㎛였다. 그 구리 도금 표면을 경면 연마하고, 또한 그 연마면에, 블러스트 장치[(주)후지세이사쿠쇼 제조]를 이용하여, 토소(주) 제조의 지르코니아 비드 "TZ-B53"(상품명, 평균 입자 직경 53 ㎛)을, 비드 사용량 8 g/㎠(롤의 표면적당), 블러스트 압력 0.15 ㎫(게이지압), 미립자를 분사하는 노즐로부터 금속 표면까지의 거리 450 ㎜의 조건으로 블러스트하고, 표면에 요철을 만들었다. 얻어진 요철을 갖는 구리 도금 철롤에 대하여, 염화 제2구리 수용액으로 에칭을 행하였다. 그때의 에칭량은 8 ㎛가 되도록 설정하였다. 그 후, 크롬 도금 가공을 행하고, 엠보싱용의 금형을 제작하였다. 이때, 크롬 도금 두께가 4 ㎛가 되도록 설정하였다. 얻어진 금형은, 표면의 비커스 경도가 1,000이었다.

(B) 방현 필름의 제작

이하의 각 성분이 초산 에틸에 고형분 농도 60％로 용해되어 있고, 경화 후에 1.53의 굴절률을 나타내는 자외선 경화성 수지 조성물을 입수하였다.

펜타에리트리톨트리아크릴레이트 60부

다관능 우레탄화 아크릴레이트 40부

(헥사메틸렌디이소시아네이트와 펜타에리트리톨트리아크릴레이트의 반응 생성물)

레벨링제 있음

이 자외선 경화성 수지 조성물에, 평균 입자 직경이 8 ㎛이며 굴절률이 1.565인 메타크릴산 메틸/스틸렌 공중합체 수지 비드를, 상기 자외선 경화성 수지 100부당 25부 첨가한 후, 고형분(수지 비드를 포함함)의 농도가 50％가 되도록 초산 에틸을 첨가하여 도포액을 조제하였다.

두께 80 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름 상에, 상기 도포액을 건조 후의 도포막 두께가 10 ㎛가 되도록 도포하고, 60℃로 설정한 건조기 속에서 3분간 건조시켰다. 건조 후의 필름을, (A)에서 제작한 금형의 요철면에, 자외선 경화성 수지 조성물층이 금형측이 되도록 고무롤로 압박하여 밀착시켰다. 이 상태로 TAC 필름측으로부터, 강도 20 ㎽/㎠의 고압 수은등으로부터의 빛을 h선 환산 광량으로 200 mJ/㎠가 되도록 조사하여, 자외선 경화성 수지 조성물층을 경화시켰다. 이 후, TAC 필름을 경화 수지마다 금형으로부터 박리하여, 표면에 요철을 갖는 경화 수지와 TAC 필름의 적층체로 이루어지는 투명한 방현 필름을 얻었다.

(C) 방현 필름의 평가

얻어진 방현 필름에 대해서, 광학 특성, 요철 표면 형상 및 방현 성능을 상기한 방법에 따라 평가하고, 그 결과를, 금형의 제작 조건, 방현층 제작에 이용한 미립자의 종류 및 양과 함께 표 1에 나타냈다. 또한, 투과 산란 프로파일의 그래프를 도 11에, 반사 프로파일의 그래프를 도 12에 각각 나타냈다. 또한, 표 1에서, (A)는 금형 제작 시의 에칭량과 방현층 제작에 이용한 미립자의 종류 및 양을 정리한 것, (B)는 방현 필름의 광학 특성을 정리한 것, 그리고 (C)는 방현 필름의 표면 형상과 방현 성능을 정리한 것이다. 그리고, 표 1의 (B) 중 반사 선명도의 내역은 다음과 같다.

반사 선명도

0.5 ㎜ 광학 빗 : 1.4％

1.0 ㎜ 광학 빗 : 5.4％

2.0 ㎜ 광학 빗 : 9.6％

합계 16.4％

[실시예 2]

금형 제작 시의 에칭량을 표 1과 같이 변경하고, 그 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 표면에 요철을 갖는 엠보싱용의 금형을 제작하였다. 얻어진 금형은, 표면의 비커스 경도가 1,000이었다. 이 금형을 이용하여, 실시예 1과 동일하게 하여, 표면에 요철을 갖는 경화 수지와 TAC 필름의 적층체로 이루어지는 투명한 방현 필름을 제작하였다.

[실시예 3 및 4]

실시예 1과 동일한 금형을 이용하며, 방현층 제작에 이용한 미립자의 종류 및/또는 자외선 경화성 수지 100 중량부에 대한 첨가량을 표 1과 같이 변경하고, 그 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 표면에 요철을 갖는 경화 수지와 TAC 필름의 적층체로 이루어지는 투명한 방현 필름을 제작하였다. 또한, 실시예 3에서 이용한 미립자는, 실시예 1과 동일한 메타크릴산 메틸/스티렌 공중합체 수지 비드이고, 실시예 4에서 이용한 미립자는, 평균 입자 직경이 8 ㎛이며 굴절률이 1.490인 폴리메타크릴산 메틸 비드이다.

실시예 2∼4에서 얻어진 방현 필름은 모두, 이들 방현 필름의 광학 특성, 표면 형상 및 방현 성능을, 실시예 1의 데이터와 함께 표 1에 나타냈다. 또한, 이들 방현 필름의 투과 산란 프로파일 및 반사 프로파일의 그래프는, 실시예 1의 데이터와 함께 도 11 및 도 12에 각각 나타냈다.

[비교예 1 및 2]

비교예 1에서는 실시예 1과 동일한 금형을, 또한 비교예 2에서는 실시예 2와 동일한 금형을 이용하고, 모두 수지 비드를 함유하지 않는 자외선 경화성 수지 조성물을 이용하며, 그 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 표면에 요철을 갖는 경화 수지와 TAC 필름의 적층체로 이루어지는 투명한 방현 필름을 제작하였다. 얻어진 방현 필름의 광학 특성, 표면 형상 및 방현 성능을, 실시예 1의 데이터와 함께 표 1에 나타냈다. 또한, 이들 방현 필름의 투과 산란 프로파일의 그래프를 도 13에, 그리고 반사 프로파일의 그래프를 도 14에 각각 나타냈다.

표 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 요건을 만족한 실시예 1 및 2는 우수한 방현 성능(낮은 투영과 양호한 질감)을 나타내면서, 눈부심이나 빛 바램이 발생하지 않고, 화상 표시 장치에 적용하였을 때에도 높은 콘트라스트를 나타냈다. 또한, 내부 헤이즈를 증가시킨 실시예 3 및 4에서는, 콘트라스트가 실시예 1 및 2와 비교하여 조금 저하하였지만, 눈부심이 보다 효과적으로 억제되는 것을 알 수 있었다.

이에 대하여, 비교예 1 및 2는, 표면 형상이 각각 실시예 1 및 2와 거의 동일하기 때문에, 우수한 방현 성능을 나타내면서, 빛 바램이 발생하지 않고, 콘트라스트도 높은 값을 나타냈지만, 상대 산란광 강도 T(20) 및 T(30)의 적어도 한쪽이 본 발명의 규정을 하회하기 때문에, 눈부심이 강하여, 화상 표시 장치에 적용하였을 때에는 시인성을 현저히 저하시키게 되었다.

여기서, 실시예 1, 3 및 4와 비교예 1은 동일한 금형을 이용하여 방현 필름을 제작하고 있고, 또한 실시예 2와 비교예 2도 동일한 금형을 이용하여 방현 필름을 제작하고 있다. 그리고, 이들 동일한 금형을 이용하여 제작한 방현 필름의 반사 특성은 거의 동등하고, 이 결과로부터, 첨가한 미립자가 표면 형상에 영향을 끼치고 있지 않는 것을 알 수 있다.

[비교예 3∼5]

실시예 1에서 이용한 것과 동일한 자외선 경화성 수지 조성물(수지 비드 첨가 전)에, 평균 입자 직경이 약 10 ㎛이며 굴절률이 1.46인 다공질 실리카 미립자를 자외선 경화성 수지 100부당 10부 첨가하고, 또한 비교예 4 및 5에서는, 평균 입자 직경이 3 ㎛이며 굴절률이 1.57인 메타크릴산 메틸/스틸렌 공중합체 수지 비드를 자외선 경화성 수지 100부당 표 2에 나타내는 양 첨가하여 분산시키고, 그 후 고형분(실리카 미립자 및 수지 비드를 포함함)의 농도가 30％가 되도록 초산 에틸을 첨가하여, 도포액을 조제하였다.

두께 80 ㎛의 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름 상에, 상기 도포액을 건조 후의 도포막 두께가 4 ㎛가 되도록 도포하고, 60℃로 설정한 건조기 속에서 3분간 건조시켰다. 건조 후의 필름의 광경화성 수지 조성물층측으로부터, 강도 20 ㎽/㎠의 고압 수은등으로부터의 빛을 h선 환산 광량으로 200 mJ/㎠가 되도록 조사하고, 자외선 경화성 수지 조성물층을 경화시켜, 표면에 요철을 갖는 경화 수지와 TAC 필름의 적층체로 이루어지는 투명한 방현 필름을 얻었다. 이 방현 필름에서는, 실리카 미립자의 입자 직경(약 10 ㎛)과 도포막 두께(4 ㎛)의 관계로부터도 알 수 있듯이, 실리카 미립자가 방현층 표면에 돌출하고 있다.

얻어진 방현 필름에 대해서, 광학 특성, 요철 표면 형상 및 방현 성능을 상기한 방법에 따라 평가하고, 그 결과를 수지의 조성과 함께 표 2에 나타냈다. 표 2에서, (A)는 경화성 수지에 배합한 미립자를 정리한 것, (B)는 방현 필름의 광학 특성을 정리한 것, 그리고 (C)는 방현 필름의 표면 형상과 방현 성능을 정리한 것이다. 또한, 투과 산란 프로파일의 그래프를 도 15에, 그리고 반사 프로파일의 그래프를 도 16에 각각 나타냈다.

표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 3에서는, 상대 산란광 강도 T(20) 및 T(30)가 본 발명의 규정을 하회하기 때문에, 콘트라스트는 저하하지 않았지만, 눈부심이 강하고, 화상 표시 장치에 적용하였을 때에 현저히 시인성을 손상시키는 것이었다. 비교예 4에서는, 20° 입사의 상대 산란광 강도 T(20)가 본 발명의 규정을 상회하였기 때문에, 콘트라스트가 1,800 이하로 저하하며, 시인성을 손상시키는 것이었다. 또한, 표면 형상 중, 평균 길이(PSm)가 크고, 볼록부의 수가 적고, 보로노이 다각형의 평균 면적이 크고, 전체로서는 본 발명에서 규정하는 것보다도 큰 형상으로 되었기 때문에, 산란광이 강함에도 불구하고, 눈부심이 충분히 억제되지 않았다. 비교예 5에서는, 상대 산란광 강도 T(20) 및 T(30)가 본 발명의 규정을 크게 상회하고 있었기 때문에, 눈부심은 발생하지 않았지만, 콘트라스트가 대폭 저하하게 되었다. 또한 비교예 3∼5는, 평균 길이(PSm)가 대체로 크고, 보로노이 다각형의 평균 면적이 본 발명의 규정을 상회하며, 또한 볼록부의 수가 본 발명의 규정을 하회하고 있어, 결과로서 질감이 거칠고, 도톨도톨한 미관이었다.

[비교예 6∼9]

스미토모카가쿠(주)가 판매하는 편광판 "스미카란"에 방현층으로서 사용되고 있고, 자외선 경화 수지 중에 필러가 분산되어 이루어지는 방현 필름 "AG3", "AG5", "SL6", "CV2"(각각 비교예 6∼9로 함)에 대해서, 각각의 광학 특성, 표면 형상 및 방현 성능을 전술한 방법에 따라 평가하고, 그 결과를 표 3에 나타냈다. 표 3에서, (B)는 방현 필름의 광학 특성을 정리한 것, 그리고 (C)는 방현 필름의 표면 형상과 방현 성능을 정리한 것이다. 또한, 투과 산란 프로파일의 그래프를 도 17에, 그리고 반사 프로파일의 그래프를 도 18에 각각 나타냈다.

비교예 6에서는, 상대 산란광 강도 T(20) 및 T(30)가 본 발명의 규정을 하회하기 때문에, 콘트라스트는 저하하지 않았지만, 눈부심이 강하여 시인성이 현저히 저하하였다. 또한, 표면 형상의 요건이 전부 본 발명의 규정으로부터 벗어나기 때문에, 질감이 나쁘고, 도톨도톨한 미관이었다. 비교예 7에서는, 30° 입사의 상대 산란광 강도 T(30)가 본 발명의 규정을 하회하기 때문에, 눈부심이 발생하는 결과가 되었다. 비교예 8 및 9에서는, 상대 산란광 강도 T(20) 및 T(30)가 대체로 크기 때문에, 눈부심은 생기지 않았지만, 콘트라스트를 크게 저하시키게 되었다. 또한 비교예 8에서는, 반사율 R(40) 및 R(50)의 값도 본 발명의 규정을 상회하고 있기 때문에, 화면이 전체적으로 흰 빛을 띠는 빛 바램이 발생하였다.

이상의 결과로부터, 본 발명에서 규정하는 요건을 밸런스 좋게 구비하는 것이, 본 발명의 목적으로 하는 광학 특성을 달성하는데 중요한 것을 알 수 있다.

본 발명의 방현 필름은, 우수한 방현 성능을 나타내면서, 빛 바램에 의한 시인성의 저하가 방지되고, 또한, 고선명의 화상 표시 장치의 표면에 배치하였을 때에, 눈부심을 발생시키지 않으며 높은 콘트라스트를 발현하게 된다. 이 방현 필름을 편광자와 조합한 방현성 편광판도, 동일한 효과를 발현한다. 그리고, 본 발명의 방현 필름 또는 방현성 편광판을 배치한 화상 표시 장치는, 방현 성능이 높고, 시인성이 우수한 것이 된다.

본 발명의 방현 필름을, 액정 패널, 플라즈마 디스플레이 패널, CRT 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 등의 각종 디스플레이에 대하여, 그 방현 필름이 화상 표시 소자보다도 시인측이 되도록 배치함으로써, 빛 바램 및 눈부심을 발생시키는 일 없이, 투영상을 바림할 수 있고, 우수한 시인성을 부여하는 것이 된다.

Claims (12)

1. 투명 지지체 상에, 미세한 요철 표면을 갖는 방현층이 형성되어 이루어지는 방현 필름으로서,

   투명 지지체측으로부터 입사각 20°로 빛을 입사하였을 때의 방현층측 법선 방향에서의 상대 산란광 강도 T(20)가 0.0001％ 이상 0.0005％ 이하이고,

   투명 지지체측으로부터 입사각 30°로 빛을 입사하였을 때의 방현층측 법선 방향에서의 상대 산란광 강도 T(30)가 0.00004％ 이상 0.00025％ 이하이고,

   방현층측으로부터 입사각 30°로 빛을 입사하였을 때에,

   반사각 30°의 반사율 R(30)이 0.05％ 이상 2％ 이하이고,

   반사각 40°의 반사율 R(40)이 0.0001％ 이상 0.005％ 이하이며,

   반사각 50°의 반사율 R(50)이 0.00001％ 이상 0.0005％ 이하이고,

   수직 입사광에 대한 표면 헤이즈가 0.1％ 이상 0.9％ 이하이고,

   전체 헤이즈가 5％ 이상 25％ 이하인 방현 필름.
2. 제1항에 있어서, 암부와 명부의 폭이 0.5 ㎜, 1.0 ㎜ 및 2.0 ㎜인 3종류의 광학 빗(optical comb)을 이용하여 빛의 입사각 45°에서 측정되는 반사 선명도의 합이 40％ 이하인 방현 필름.
3. 제1항에 있어서, 방현층을 구성하는 요철 표면의 단면 곡선에서,

   산술 평균 높이(Pa)가 0.05 ㎛ 이상 0.2 ㎛ 이하이고,

   최대 단면 높이(Pt)가 0.2 ㎛ 이상 1 ㎛ 이하이며,

   평균 길이(PSm)가 15 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하인 방현 필름.
4. 제1항에 있어서, 방현층을 구성하는 요철 표면은, 200 ㎛×200 ㎛의 영역 내에 50개 이상 100개 이하의 볼록부를 갖는 방현 필름.
5. 제1항에 있어서, 방현층을 구성하는 요철 표면의 볼록부 정점을 모점으로 하여 그 표면을 보로노이 분할(Voronoi division)하였을 때에 형성되는 다각형의 평균 면적이 100 ㎛² 이상 1,000 ㎛² 이하인 방현 필름.
6. 제1항에 있어서, 방현층의 표면 요철은 요철면을 갖는 금형으로부터의 전사에 의해 형성되어 있고, 또한, 상기 방현층은 바인더 수지 100 중량부에 대하여, 평균 입자 직경이 5 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며, 바인더 수지와의 굴절률차가 0.01 이상 0.06 이하인 미립자를 10 중량부∼100 중량부 함유하고 있는 방현 필름.
7. 제6항에 있어서, 상기 미립자는, 방현층 중에 완전히 매몰되고, 표면 형상에 영향을 끼치고 있지 않는 방현 필름.
8. 제1항에 있어서, 방현층의 요철 표면에 저반사막이 형성되어 있는 방현 필름.
9. 편광자와, 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 방현 필름이, 상기 방현 필름의 투명 지지체측에서 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 방현성 편광판.
10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 방현 필름과, 화상 표시 소자를 구비하고, 상기 방현 필름이 그 방현층측을 외측으로 하여 화상 표시 소자의 시인(視認)측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
11. 제9항에 기재된 방현성 편광판과, 화상 표시 소자를 구비하고, 상기 방현성 편광판이 그 방현층측을 외측으로 하여 화상 표시 소자의 시인측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
12. 삭제

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