KR101607364B1 - 반사 방지 필름 - Google Patents

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Abstract

반사 방지 필름의 광학 특성을 변화시켜 투과형 액정 디스플레이 표면에 설치하여 흑색 표시시켰을 때의 청색기를 띠는 것을 선택적으로 억제하고, 보다 최적의 흑색 표시를 행할 수 있는 반사 방지 필름을 제공하는 것을 과제로 한다. 투명 기재측으로부터 순서대로 하드 코트층과 저굴절률층을 구비하는 반사 방지 필름에 있어서, 시감 평균 광투과율 흡수 손실이 0.5% 이상 3.0% 이하의 범위 내이고, 또한 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최대값을 최소값에 의해 뺀 값이 0.5% 이상 4.0% 이하의 범위 내이고, 또한 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실이 Q450>Q550>Q650(Q450: 파장 450nm에서의 광투과율 흡수 손실/Q550: 파장 550nm에서의 광투과율 흡수 손실/Q650: 파장 650nm에서의 광투과율 흡수 손실)을 만족하는 것을 특징으로 하는 반사 방지 필름으로 하였다.

Description

반사 방지 필름{ANTIREFLECTION FILM}
본 발명은 창이나 디스플레이 등의 표면에 외광이 반사되는 것을 방지하는 것을 목적으로 하여 설치되는 반사 방지 필름에 관한 것이다. 특히, 액정 디스플레이(LCD), 나아가 투과형 액정 디스플레이(LCD) 표면에 설치되는 반사 방지 필름에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이는 실내외에서의 사용을 불문하고 외광 등이 입사하는 환경 하에서 사용된다. 이 외광 등의 입사광은 디스플레이 표면 등에 있어서 정반사되고, 그에 의한 반사상이 표시 화상과 혼합함으로써 화면 표시 품질을 저하시켜 버린다. 그로 인해, 디스플레이 표면 등에 반사 방지 기능을 부여하는 것이 필수이며, 반사 방지 기능의 고성능화, 반사 방지 기능 이외의 기능의 복합화가 요구되고 있다.
일반적으로 반사 방지 기능은 투명 기재 상에 금속 산화물 등의 투명 재료로 이루어지는 고굴절률층과 저굴절률층의 반복 구조에 의한 다층 구조의 반사 방지층을 형성함으로써 얻어진다. 이들 다층 구조로 이루어지는 반사 방지층은 화학 증착(CVD)법이나 물리 증착(PVD)법과 같은 건식 성막법에 의해 형성할 수 있다. 건식 성막법을 이용하여 반사 방지층을 형성하는 경우에 있어서는, 저굴절률층, 고굴절률층의 막 두께를 정밀하게 제어할 수 있다고 하는 이점이 있는 한편, 성막을 진공 중에서 행하기 때문에 생산성이 낮아 대량 생산에 적합하지 않다고 하는 문제를 안고 있다. 한편, 반사 방지층의 형성 방법으로서 대면적화, 연속 생산, 저비용화가 가능한 도포액을 사용한 습식 성막법에 의한 반사 방지막의 생산이 주목받고 있다.
또한, 이들 반사 방지층이 투명 기재 상에 형성되어 있는 반사 방지 필름에 있어서는, 그 표면이 비교적 유연하기 때문에 표면 경도를 부여하기 위하여, 일반적으로 아크릴계 재료를 경화하여 얻어지는 하드 코트층을 형성하고, 그 위에 반사 방지층을 형성한다고 하는 방법이 이용되고 있다. 이 하드 코트층은 아크릴계 재료라고 하는 특성에 의해 높은 표면 경도, 투명성, 내찰상성을 갖는다.
일본 특허 공개 제2005-202389호 공보 일본 특허 공개 제2005-199707호 공보 일본 특허 공개 평11-92750호 공보 일본 특허 공개 제2004-4149호 공보 일본 특허 공개 제2005-173216호 공보 일본 특허 공개 제2005-297271호 공보 일본 특허 공개 제2006-154758호 공보
투명 기재측으로부터 순서대로 하드 코트층과, 반사 방지층으로서 저굴절률층을 구비하는 반사 방지 필름에 있어서는, 투명 기재의 저굴절률층 비형성면에 순서대로 편광층, 제2 투명 기재를 설치함으로써 편광판으로 하여 투과형 액정 디스플레이 표면에 설치된다. 여기서, 요오드를 첨가한 연신 폴리비닐알코올을 편광층으로 한 편광판을 구비하는 투과형 액정 디스플레이에 있어서는, 디스플레이를 흑색 표시로 하였을 때에 청색의 광 누출이 발생하여 흑색 표시가 청색기를 띠게 된다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명에 있어서는 반사 방지 필름의 광학 특성을 양호하게 하는, 구체적으로는 요오드를 첨가한 연신 폴리비닐알코올을 편광층으로 한 편광판을 구비한 투과형 액정 디스플레이에 대하여, 그 표면에 반사 방지 필름을 설치하여 흑색 표시하였을 때에 화면이 청색기를 띠는 문제를 투과 광선을 선택함으로써 억제하여, 보다 최적의 흑색 표시를 행할 수 있는 반사 방지 필름을 제공하는 것을 과제로 한다. 나아가, 디스플레이 표면에 설치하였을 때에, 다른 표시 품위를 저하시키지 않음으로써 보다 최적의 흑색 표시를 행할 수 있는 반사 방지 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 청구항 1에 관한 발명으로서는, 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 상기 투명 기재측으로부터 순서대로 하드 코트층과 저굴절률층을 구비하는 반사 방지 필름에 있어서, 상기 반사 방지 필름의 시감 평균 광투과율 흡수 손실이 0.5% 이상 3.0% 이하의 범위 내이고, 또한 상기 반사 방지 필름의 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최대값을 상기 반사 방지 필름의 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최소값에 의해 뺀 값이 0.5% 이상 4.0% 이하의 범위 내이고, 또한 상기 반사 방지 필름의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 광투과율 흡수 손실이 Q450>Q550>Q650(Q450: 파장 450nm에서의 광투과율 흡수 손실/Q550: 파장 550nm에서의 광투과율 흡수 손실/Q650: 파장 650nm에서의 광투과율 흡수 손실)을 만족하는 것을 특징으로 하는 반사 방지 필름으로 하였다.
또한, 청구항 2에 관한 발명으로서는, 상기 저굴절률층측의 반사 방지 필름 표면에서의 시감 평균 반사율이 0.5% 이상 1.5% 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 반사 방지 필름으로 하였다.
또한, 청구항 3에 관한 발명으로서는, 상기 반사 방지 필름의 헤이즈가 0.5% 이하의 범위 내이고, 또한 상기 반사 방지 필름의 평행 광선 투과율이 94.0% 이상 96.5% 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 반사 방지 필름으로 하였다.
또한, 청구항 4에 관한 발명으로서는, 상기 반사 방지 필름의 저굴절률층 표면에서의 표면 저항값이 1.0×106Ω/□ 이상 1.0×1011Ω/□ 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 반사 방지 필름으로 하였다.
또한, 청구항 5에 관한 발명으로서는, 상기 반사 방지 필름의 저굴절률층 표면에서의 L*a*b*색도계에서의 반사 색상이 0.00≤a*≤3.00이면서 -3.00≤b*≤3.00을 만족하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 반사 방지 필름으로 하였다.
또한, 청구항 6에 관한 발명으로서는, 상기 하드 코트층이 산화아연계의 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 반사 방지 필름으로 하였다.
또한, 청구항 7에 관한 발명으로서는, 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 반사 방지 필름과, 당해 반사 방지 필름의 저굴절률층 비형성면에 편광층, 제2 투명 기재를 순서대로 구비하는 편광판으로 하였다.
또한, 청구항 8에 관한 발명으로서는, 청구항 7에 기재된 편광판, 액정 셀, 제2 편광판, 백라이트 유닛을 이 순서대로 구비하는 것을 특징으로 하는 투과형 액정 디스플레이로 하였다.
상기 구성의 반사 방지 필름으로 함으로써, 이 반사 방지 필름을 투과형 액정 디스플레이 표면에 설치하여, 디스플레이를 흑색 표시로 하였을 때에 화면이 청색기를 띠는 문제를 투과 광선을 선택함으로써 억제하여 보다 최적의 흑색 표시를 행할 수 있었다. 나아가, 디스플레이 표면에 설치하였을 때에, 다른 표시 품위를 저하시키지 않음으로써 보다 최적의 흑색 표시를 행할 수 있는 반사 방지 필름으로 할 수 있었다.
도 1은 본 발명의 반사 방지 필름의 단면 모식도.
도 2는 본 발명의 반사 방지 필름을 사용한 본 발명의 편광판의 단면 모식도.
도 3은 본 발명의 반사 방지 필름을 구비하는 본 발명의 투과형 액정 디스플레이의 단면 모식도.
도 1에 본 발명의 반사 방지 필름의 단면 모식도를 도시하였다.
본 발명의 반사 방지 필름(1)에 있어서는, 제1 투명 기재(11)의 적어도 한쪽 면에 하드 코트층(12)과 저굴절률층(13)을 순서대로 구비한다. 제1 투명 기재(11)에 하드 코트층(12)을 형성함으로써, 반사 방지 필름 표면에 높은 표면 경도를 부여할 수 있고, 내찰상성이 우수한 반사 방지 필름으로 할 수 있다. 또한, 하드 코트층(12) 상에는 저굴절률층(13)이 형성된다. 가시광 영역에 있어서 파장의 1/4이 되는 광학 막 두께를 갖는 층 두께의 저굴절률층을 형성함으로써, 반사 방지 필름 표면에 입사하는 외광의 반사를 억제할 수 있어, 명소에서의 콘트라스트를 향상시킬 수 있다. 또한, 반사 방지 필름의 가시광 투과율을 향상시킬 수 있기 때문에, 이것을 사용한 액정 디스플레이를 백색 표시시켰을 때의 백색 휘도를 향상시켜 콘트라스트를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 반사 방지 필름에 있어서는, (1) 상기 반사 방지 필름의 시감 평균 광투과율 흡수 손실이 0.5% 이상 3.0% 이하의 범위 내이고, (2) 반사 방지 필름의 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최대값을 상기 반사 방지 필름의 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최소값에 의해 뺀 값이 0.5% 이상 4.0% 이하의 범위 내이고, 또한 (3) 반사 방지 필름의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 광투과율 흡수 손실이 Q450>Q550>Q650(Q450: 파장 450nm에서의 광투과율 흡수 손실/Q550: 파장 550nm에서의 광투과율 흡수 손실/Q650: 파장 650nm에서의 광투과율 흡수 손실)인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 있어서는 요건 (1) 내지 (3)의 모든 요건을 만족하는 반사 방지 필름으로 함으로써, 충분한 반사 방지 성능, 충분한 내찰상 성능을 가질 뿐만 아니라, 이 반사 방지 필름을 투과형 액정 디스플레이 표면에 설치하여, 디스플레이를 흑색 표시하였을 때에 화면이 청색기를 띠는 문제를 투과 광선을 선택함으로써 억제하여, 보다 최적의 흑색 표시를 행할 수 있는 반사 방지 필름으로 할 수 있다.
본 발명의 반사 방지 필름에 있어서는, (1) 상기 반사 방지 필름의 시감 평균 광투과율 흡수 손실이 0.5% 이상 3.0% 이하의 범위 내인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파장 λ에서의 광투과율 흡수 손실 Qλ는 하기 (식 1)에 의해 구해진다.
Qλ=100-H-Tλ-Rλ…(식 1)
Qλ: 투과율 흡수 손실(%)
H: 헤이즈(%)
Tλ: 분광 투과율(%)
Rλ: 양면 반사율(%)
여기서, 양면 반사율 Rλ란, 표면 반사율 Rs와 이면 반사율 Rb의 양쪽의 반사율을 합계한 것이다. 반사 방지 필름의 반사율의 측정에 있어서는 이면에 흑색 도료 등을 도포하고, 샌드 페이퍼 등으로 조면화하여 흑색 도료 등을 도포함으로써 이면 반사를 캔슬한 상태에서 행해져, 이 방법에 의해 표면 반사율 Rs만이 측정된다. 여기서, 이 이면 반사를 캔슬하지 않고(조면화나 흑색 도료의 도포를 행하지 않고) 분광 반사율을 측정함으로써 (파장 λ에서의) 양면 반사율 Rλ(=Rs+Rb)를 측정할 수 있다. 또한, (식 1)로부터도 명백해진 바와 같이, 본 발명에서의 광투과율 흡수 손실이란 산란에 의한 손실이 아니라 광흡수에 의한 손실이다.
또한, 반사 방지 필름의 헤이즈(H)는 JIS K 7105(1981)에 의해 구할 수 있다. 반사 방지 필름의 분광 투과율 Tλ 및 파장 λ에서의 양면 반사율 Rλ는, 광원으로서 C 광원을 사용하여 광원 및 수광기의 입출사각을 반사 방지 필름 표면에 대하여 수직 방향으로부터 5°로 설정하고, 2°시야의 조건 하에서 직진 투과 방향 및 정반사 방향의 분광 반사율을 측정함으로써 구해진다. 시감 평균 투과율 흡수 손실 Q는 가시광의 각 파장의 광투과율 흡수 손실 Qλ를 비시감도에 의해 교정하여 평균한 값이다. 이때, 비시감도는 명소에서 본 표준 비시감도가 사용된다.
본 발명의 반사 방지 필름에 있어서는, 시감 평균 광투과율 흡수 손실을 0.5% 이상 3.0% 이하의 범위 내로 함으로써 명소에서의 콘트라스트, 암소에서의 콘트라스트가 우수한 디스플레이를 제공할 수 있는 반사 방지 필름으로 할 수 있다. 반사 방지 필름의 투과율 흡수 손실이 0.5% 미만인 경우에 있어서는, 디스플레이를 흑색 표시시켰을 때의 광 누출을 충분히 방지할 수 없어, 암소에서 흑색 화상을 표시시켰을 때의 휘도(흑색 휘도)가 높아지게 되어 암소 콘트라스트가 저하하게 된다. 한편, 반사 방지 필름의 투과율 흡수 손실이 3.0%를 초과하는 경우에 있어서는, 암소에 있어서 디스플레이의 흑색 휘도를 저하시킬 수 있지만, 백색 화상을 표시시켰을 때의 휘도(백색 휘도)가 낮아지게 되어 결국 암소 콘트라스트가 저하하는 경우가 있다.
본 발명의 반사 방지 필름에 있어서는, (2) 반사 방지 필름의 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최대값을 상기 반사 방지 필름의 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최소값에 의해 뺀 값이 0.5% 이상 4.0% 이하의 범위 내인 것을 특징으로 한다. 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최대값으로부터 최소값을 뺀 값을 0.5% 이상 4.0% 이하의 범위 내로 함으로써, 가시광 영역에 걸쳐 반사 방지 필름의 광투과율 흡수 손실은 완만한 파장 의존성을 나타내게 되고, 이 반사 방지 필름을 디스플레이 표면에 설치하였을 때에, 색 재현성이 좋은 반사 방지 필름으로 할 수 있다. 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최대값으로부터 최소값을 뺀 값이 4%를 초과하는 경우에 있어서는, 반사 방지 필름은 가시광 영역에 걸쳐 특정한 큰 광흡수 파장을 구비하게 되고, 이것을 사용한 디스플레이에서는 화면을 백색 표시하였을 때에 색미가 있는 화상이 되어 버린다. 한편, 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최대값으로부터 최소값을 뺀 값이 0.5% 미만인 경우에는, 이 반사 방지 필름을 투과형 액정 디스플레이 표면에 설치하여도 화면을 흑색 표시시켰을 때에, 그 화면이 청색기를 띤다고 하는 문제를 억제할 수 없게 되어 버린다. 또한, 본 발명의 광투과율 흡수 손실의 최대값 및 최소값의 대상이 되는 가시광 영역이란 400nm 이상 700nm 이하의 범위 내이다.
본 발명의 반사 방지 필름에 있어서는, (3) 반사 방지 필름의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 광투과율 흡수 손실이 Q450>Q550>Q650(Q450: 파장 450nm에서의 광투과율 흡수 손실/Q550: 파장 550nm에서의 광투과율 흡수 손실/Q650: 파장 650nm에서의 광투과율 흡수 손실)인 것을 특징으로 한다. (2) 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최대값으로부터 최소값을 뺀 값을 0.5% 이상 4.0% 이하의 범위 내로 하고, 또한 (3) 반사 방지 필름의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 광투과율 흡수 손실이 Q450>Q550>Q650을 만족함으로써, 본 발명의 반사 방지 필름은 단파장측에서 완만한 광흡수를 구비할 수 있다.
그리고, 본 발명의 반사 방지 필름은 단파장측에서 완만한 광흡수를 구비함으로써, 편광층으로서 요오드를 첨가한 연신 폴리비닐알코올 사용한 편광판을 구성 요소로 한 투과형 액정 디스플레이를 흑색 표시하였을 때에 화면이 청색기를 띤다고 하는 문제를, 이 반사 방지 필름을 관찰자측에 설치함으로써 선택적으로 억제하여 해결하고, 보다 최적의 흑색 표시를 행할 수 있는 투과형 액정 디스플레이로 할 수 있다. 즉, 1조의 (요오드 연신 폴리비닐알코올을 사용한) 편광판에 대하여, 그 편광 방향을 직교시켰을 때에 발생하는 청색의 광 누출을 본 발명의 반사 방지 필름에 의해 선택적으로 흡수할 수 있기 때문에, 이 반사 방지 필름을 액정 디스플레이 표면에 설치하면, 디스플레이를 흑색 표시시켰을 때에 화면이 청색기를 띤다고 하는 문제를 선택적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 반사 방지 필름에 있어서는, 반사 방지 필름 표면에서의 시감 평균 반사율이 0.5% 이상 1.5% 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 시감 평균 반사율이 1.5%를 초과하는 경우에 있어서는, 반사 방지 필름 표면에 입사하는 외광의 투영을 충분히 방지할 수 없어, 디스플레이 표면에 설치하는 데에 충분한 반사 방지 기능을 갖는 반사 방지 필름으로 할 수 없는 경우가 있다. 한편, 시감 평균 반사율이 0.5%를 하회하는 경우에 있어서는, 가시광 영역인 파장 400nm 내지 700nm의 범위에서의 분광 반사율의 최대값과 최소값의 차가 커져, 반사 색상을 뉴트럴하고 색미가 적은 상태로 하는 것이 곤란해져, 디스플레이 표면에 설치하는 데에 부적합하게 되어 버리는 경우가 있다.
본 발명의 반사 방지 필름 표면에서의 저굴절률층측의 시감 평균 반사율은 분광 반사율 곡선으로부터 구해진다. 분광 반사율 곡선은 광원으로서 C 광원을 사용하고, 광원 및 수광기의 입출사각을 반사 방지 필름 표면에 대하여 수직 방향으로부터 5°로 설정하고, 2°시야의 조건 하에서 정반사 방향의 분광 반사율을 측정함으로써 구해진다. 분광 반사율의 측정은, 반사 방지 필름의 저굴절률층 형성면과 반대측의 면을 샌드 페이퍼 등으로 조면화하여 흑색 도료 등을 도포함으로써 이면 반사를 캔슬한 상태에서 저굴절률층에 측정광을 조사함으로써 행해진다. 시감 평균 반사율은 가시광 영역의 각 파장의 반사율을 비시감도에 의해 교정하여 평균한 반사율의 값이다. 이때, 비시감도는 명소에서 본 표준 비시감도가 사용된다.
또한, 본 발명의 반사 방지 필름에 있어서는, 반사 방지 필름의 헤이즈(H)가 0.5% 이하의 범위 내이고, 또한 상기 반사 방지 필름의 평행 광선 투과율이 94.0% 이상 96.5% 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
본 발명의 반사 방지 필름의 헤이즈를 0.5% 이하로 함으로써, 명소 콘트라스트가 높은 반사 방지 필름으로 할 수 있다. 헤이즈가 0.5%를 초과하는 경우에는 산란에 의한 투과 손실이 있기 때문에, 액정 디스플레이를 암소에 있어서 흑색 표시시켰을 때의 광 누출을 외관 상 억제하는 것이 가능하게 되지만, 명소에서의 흑색 표시 시에는 그 산란에 의해 흑색 표시가 백색으로 흐려져 콘트라스트가 저하하게 된다. 또한, 반사 방지 필름의 헤이즈는 JIS K 7105(1981)에 의해 구할 수 있다.
반사 방지 필름의 평행 광선 투과율을 94.0% 이상 96.5% 이하로 함으로써, 이 반사 방지 필름을 사용한 액정 디스플레이의 콘트라스트를 양호한 것으로 할 수 있다. 반사 방지 필름의 평행 광선 투과율이 94.0% 미만인 경우에 있어서는, 디스플레이를 백색 표시하였을 때의 백색 휘도가 저하하여 콘트라스트가 저하하게 된다. 나아가, 저굴절률층을 형성하여 평행 광선 투과율을 향상시킨 분을 캔슬해 버리게 된다. 한편, 이면 반사 등을 고려하면 평행 광선 투과율이 96.5%를 초과하는 반사 방지 필름을 제작하는 것은 실질적으로 곤란하며, 본 발명의 반사 방지 필름에 있어서는 평행 광선 투과율 96.5% 이하인 것을 특징으로 한다. 또한, 반사 방지 필름의 평행 광선 투과율은 JIS K 7105(1981)에 의해 구할 수 있다.
또한, 본 발명의 반사 방지 필름이 구비하는 저굴절률층의 표면에서의 표면 저항값이 1.0×106Ω/□ 이상 1.0×1011Ω/□ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 본 발명의 반사 방지 필름의 저굴절률층 표면에서의 표면 저항값을 상기 범위 내로 함으로써, 반사 방지 필름에 대전 방지 기능을 부여할 수 있고, 디스플레이 표면에 반사 방지 필름을 설치하였을 때에 먼지 등의 부착 오염이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 디스플레이 표면의 대전이 디스플레이 내부에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 저굴절률층 표면에서의 표면 저항값이 1.0×1011(Ω/cm2)을 초과하는 경우에 있어서는 충분한 대전 방지성을 갖는 반사 방지 필름으로 할 수 없게 된다. 한편, 저굴절률층 표면에서의 표면 저항값이 1.0×106(Ω/cm2)을 하회하는 경우, 이 상태로 하기 위해서는 도전성 입자를 바인더 매트릭스 중에 다량으로 첨가할 필요가 있어 비경제적이며, 또한 광학 특성이 디스플레이 용도의 반사 방지 필름으로서의 특성을 만족할 수 없고, 본 발명 내에서 조정 불가능한 것이 되어 버리는 경우가 있다.
반사 방지 필름 대전 방지 기능을 부여하여 표면 저항값을 상기 범위 내로 하는 것은, 하드 코트층에 도전성 재료를 첨가함으로써 실현할 수 있다.
또한, 본 발명의 반사 방지 필름은, 상기 저굴절률층을 형성한 측의 반사 방지 필름 표면, 즉 저굴절률층 표면에서의 L*a*b* 색도계에서의 반사 색상이 0.00≤a*≤3.00이면서 -3.00≤b*≤3.00인 것이 바람직하다. 저굴절률층측의 반사 방지 필름 표면에서의 L*a*b* 색도계에서의 반사 색상을 상기 범위 내로 함으로써, 색미가 없는 반사 방지 필름으로 할 수 있어 디스플레이 표면에 더 적합하게 사용할 수 있다.
반사 색상은 a*, b*이 0에 가까울수록 무색에 가깝다. 그러나, -3.00≤a*<0.00은 비시감도가 높은 녹색의 영역이며, 관찰자에게 있어서 색미가 인식되기 쉬운 경향이 있다. 따라서, 본 발명의 반사 방지 필름에 있어서는 0.00≤a*≤3.00이면서 -3.00≤b*≤3.00으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 반사 방지 필름의 반사 색상은 하드 코트층, 저굴절률층이 형성되어 있지 않은 측의 투명 기재 표면에 소광 흑색 도료를 도포한 후, 분광 광도계에 의해 측정된다. 광원으로서 C 광원을 사용하고, 광원 및 수광기의 입출사각을 반사 방지 필름 표면에 대하여 수직 방향으로부터 5°로 설정하고, 2°시야의 조건 하에서 정반사 방향의 분광 반사율을 측정함으로써 구해진다.
또한, 본 발명의 반사 방지 필름은 하드 코트층이 산화아연계의 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 산화아연, 알루미늄 도프 산화아연(AZO), 갈륨 도프 산화아연(GZO)과 같은 산화아연계의 도전성 입자는, 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실에 대하여 파장이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 나타낸다. 따라서, 산화아연계의 도전성 입자를 사용함으로써, 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 광투과율 흡수 손실이 Q450>Q550>Q650을 만족하는 반사 방지 필름을 용이하게 제작할 수 있다. 또한, 산화아연, 알루미늄 도프 산화아연(AZO), 갈륨 도프 산화아연(GZO)과 같은 산화아연계의 도전성 입자는, 반사 방지 필름에 대전 방지 기능을 부여할 수 있기 때문에 바람직하다.
이어서, 본 발명의 반사 방지 필름을 사용한 편광판에 대하여 나타낸다. 도 2에 본 발명의 반사 방지 필름을 사용한 편광판의 단면 모식도를 도시하였다. 본 발명에 관한 편광판(2)은 2개의 투명 기재간에 편광층이 협지된 구조를 취한다. 본 발명의 반사 방지 필름은 투명 기재의 한쪽 면에 하드 코트층과 저굴절률층을 이 순서대로 구비하고 있다. 본 발명의 편광판(2)에 있어서는, 반사 방지 필름(1)을 구성하는 제1 투명 기재(11)의 다른쪽 면에 편광층(23), 제2 투명 기재(22)를 순서대로 구비한다. 즉, 반사 방지 필름(1)을 구성하는 제1 투명 기재(11)가 편광층(23)을 협지하기 위한 투명 기재를 겸하는 구조로 되어 있다.
이어서, 본 발명의 반사 방지 필름을 사용한 투과형 액정 디스플레이에 대하여 나타낸다.
도 3에 본 발명의 반사 방지 필름을 구비하는 투과형 액정 디스플레이의 단면 모식도를 도시하였다. 도 3에 도시한 본 발명에 관한 투과형 액정 디스플레이에 있어서는 백라이트 유닛(5), 제2 편광판(4), 액정 셀(3), 본 발명의 편광판인 반사 방지 필름(1)을 포함하는 제1 편광판(2)을 이 순서대로 구비하고 있다. 이때, 반사 방지 필름측이 관찰측, 즉 디스플레이 표면이 된다.
백라이트 유닛은 광원과 광확산판을 구비한다(도시하지 않음). 액정 셀은 한쪽의 투명 기재에 전극이 설치되고, 다른 한쪽의 투명 기재에 전극 및 컬러 필터를 구비하고 있고, 양쪽 전극간에 액정이 봉입된 구조로 되어 있다(도시하지 않음). 제2 편광판(4)은 제3 투명 기재(41)와 제4 투명 기재(42)의 사이에 제2 편광층(43)을 협지한 구조로 되어 있다. 제1 편광판(2)과 제2 편광판(4)은 액정 셀(3)을 사이에 끼우도록 설치된다.
또한, 본 발명의 투과형 액정 디스플레이에 있어서는 다른 기능성 부재를 구비하여도 된다. 다른 기능성 부재로서는, 예를 들어 백라이트로부터 발해지는 광을 유효하게 사용하기 위한 확산 필름, 프리즘 시트, 휘도 향상 필름이나, 액정 셀이나 편광판의 위상차를 보상하기 위한 위상차 필름을 들 수 있지만, 본 발명의 투과형 액정 디스플레이는 이것들에 한정되는 것이 아니다.
이어서, 본 발명의 반사 방지 필름의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 반사 방지 필름에서의 투명 기재로서는 다양한 유기 고분자로 이루어지는 필름 또는 시트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 등의 광학 부재에 통상 사용되는 기재를 들 수 있으며, 투명성이나 광의 굴절률 등의 광학 특성, 나아가 내충격성, 내열성, 내구성 등의 여러 물성을 고려하여 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 셀로판 등의 셀룰로오스계, 6-나일론, 6,6-나일론 등의 폴리아미드계, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리이미드, 폴리비닐알코올, 폴리카르보네이트, 에틸렌비닐알코올 등의 유기 고분자로 이루어지는 것이 사용된다. 특히, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 트리아세틸셀룰로오스, 폴리카르보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트가 바람직하다. 그 중에서도 트리아세틸셀룰로오스에 있어서는 복굴절률이 작고, 투명성이 양호하기 때문에 액정 디스플레이에 대하여 적절하게 사용할 수 있다.
또한, 투명 기재의 두께는 25㎛ 이상 200㎛ 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하고, 나아가 40㎛ 이상 80㎛ 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
또한, 이들 유기 고분자에 공지된 첨가제, 예를 들어 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 가소제, 활제, 착색제, 산화 방지제, 난연제 등을 첨가함으로써 기능을 부가시킨 것도 사용할 수 있다. 또한, 투명 기재는 상기의 유기 고분자로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물 또는 중합체로 이루어지는 것이어도 되고, 복수의 층을 적층시킨 것이어도 된다.
이어서, 하드 코트층의 형성 방법에 대하여 설명한다. 하드 코트층은 전리 방사선 경화형 재료를 포함하는 하드 코트층 형성용 도포액을 투명 기재 상에 도포하여 투명 기재 상에 도막을 형성하고, 이 도막에 대하여 필요에 따라 건조를 행하고, 그 후 자외선, 전자선과 같은 전리 방사선을 조사함으로써 전리 방사선 경화형 재료의 경화 반응을 행함으로써 하드 코트층으로 할 수 있다.
하드 코트층 형성용 도포액의 도포 방법으로서는 롤 코터, 리버스 롤 코터, 그라비아 코터, 마이크로 그라비아 코터, 나이프 코터, 바 코터, 와이어 바 코터, 다이 코터, 딥 코터를 사용한 도포 방법을 이용할 수 있다.
하드 코트층 형성용 도포액에 첨가되는 전리 방사선 경화형 재료로서는 아크릴계 재료를 사용할 수 있다. 아크릴계 재료로서는 다가 알코올의 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르와 같은 다관능 또는 다관능의 (메트)아크릴레이트 화합물, 디이소시아네이트와 다가 알코올 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 히드록시에스테르 등으로부터 합성되는 다관능의 우레탄(메트)아크릴레이트 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 이들 외에도 전리 방사선 경화형 재료로서 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 폴리에테르 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서 「(메트)아크릴레이트」란 「아크릴레이트」와 「메타크릴레이트」의 양쪽을 나타내고 있다. 예를 들어, 「우레탄(메트)아크릴레이트」는 「우레탄아크릴레이트」와 「우레탄메타크릴레이트」의 양쪽을 나타내고 있다.
단관능의 (메트)아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들어 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, t-부틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린, N-비닐피롤리돈, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 트리데실(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메트)아크릴레이트, 3-메톡시부틸(메트)아크릴레이트, 에틸카르비톨(메트)아크릴레이트, 인산 (메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 인산 (메트)아크릴레이트, 페녹시(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 페녹시(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 페녹시(메트)아크릴레이트, 노닐페놀(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 노닐페놀(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 노닐페놀(메트)아크릴레이트, 메톡시디에틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시폴리틸렌글리콜(메트)아크릴레이트, 메톡시프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸-2-히드록시프로필프탈레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸히드로겐프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필히드로겐프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필헥사히드로히드로겐프탈레이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필테트라히드로히드로겐프탈레이트, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 트리플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 테트라플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 헥사플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 옥타플루오로프로필(메트)아크릴레이트, 2-아다만탄 및 아다만탄디올로부터 유도되는 1가의 모노(메트)아크릴레이트를 갖는 아다만틸아크릴레이트 등의 아다만탄 유도체 모노(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 2관능의 (메트)아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들어 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 부탄디올디(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 노난디올디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 히드록시피발산 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등의 디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
상기 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트 화합물로서는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 에톡시화 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리스2-히드록시에틸이소시아누레이트트리(메트)아크릴레이트, 글리세린트리(메트)아크릴레이트 등의 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트 등의 3관능의 (메트)아크릴레이트 화합물이나, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판헥사(메트)아크릴레이트 등의 3관능 이상의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물이나, 이들 (메트)아크릴레이트의 일부를 알킬기나 ε-카프로락톤에 의해 치환한 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물 등을 들 수 있다.
아크릴계 재료 중에서도 원하는 분자량, 분자 구조를 설계할 수 있고, 형성되는 하드 코트층의 물성의 밸런스를 용이하게 취하는 것이 가능하다는 등의 이유로부터 다관능 우레탄아크릴레이트를 적절하게 사용할 수 있다. 우레탄아크릴레이트는 다가 알코올, 다가 이소시아네이트 및 수산기 함유 아크릴레이트를 반응시킴으로써 얻어진다. 구체적으로는 교에샤 가가꾸사제의 UA-306H, UA-306T, UA-306l 등, 닛본 고세 가가꾸사제의 UV-1700B, UV-6300B, UV-7600B, UV-7605B, UV-7640B, UV-7650B 등, 신나까무라 가가꾸사제의 U-4HA, U-6HA, UA-100H, U-6LPA, U-15HA, UA-32P, U-324A 등, 다이셀 UCB사제의 Ebecryl-1290, Ebecryl-1290K, Ebecryl-5129 등, 네가미 고교사제의 UN-3220HA, UN-3220HB, UN-3220HC, UN-3220HS 등을 들 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
또한, 이들 외에도 전리 방사선 경화형 재료로서 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 폴리에테르 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 알키드 수지, 스피로아세탈 수지, 폴리부타디엔 수지, 폴리티올폴리엔 수지 등을 사용할 수 있다.
또한, 하드 코트층을 형성하기 위한 도포액을 자외선에 의해 경화시키는 경우에 있어서는, 하드 코트층 형성용 도포액에 광중합 개시제를 첨가한다. 광중합 개시제로서는 자외선이 조사되었을 때에 라디칼을 발생시키는 것이면 되며, 예를 들어 아세토페논류, 벤조인류, 벤조페논류, 포스핀옥시드류, 케탈류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류를 사용할 수 있다. 또한, 광중합 개시제의 첨가량은 전리 방사선 경화형 재료 100중량부에 대하여 0.1중량부 이상 10중량부 이하, 바람직하게는 1중량부 이상 7중량부 이하이다.
또한, 하드 코트층 형성용 도포액에는 반사 방지 필름의 시감 평균 투과율 흡수 손실이 0.5% 이상 3.0% 이하의 범위 내이고, 또한 반사 방지 필름의 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 최대값을 최소값에 의해 뺀 값이 4% 이내이고, 또한 반사 방지 필름의 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 광투과율 흡수 손실이 Q450>Q550>Q650을 만족하도록 하드 코트 형성용 도포액에는 광흡수성의 재료가 첨가된다.
광흡수성의 재료로서는 산화아연계의 입자를 적절하게 사용할 수 있다. 산화아연, 알루미늄 도프 산화아연(AZO), 갈륨 도프 산화아연(GZO)과 같은 산화아연계의 도전성 입자는, 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실에 대하여 파장이 길어짐에 따라 감소하는 경향을 나타낸다. 따라서, 산화아연계의 도전성 무기 입자를 사용함으로써 파장 450nm, 550nm, 650nm에서의 광투과율 흡수 손실이 Q450>Q550>Q650을 만족하는 반사 방지 필름을 용이하게 제작할 수 있다. 또한, 산화아연, 알루미늄 도프 산화아연(AZO), 갈륨 도프 산화아연(GZO)과 같은 산화아연계의 도전성 무기 입자는 반사 방지 필름에 대전 방지 기능을 부여할 수도 있기 때문에 바람직하다.
또한, 광흡수성의 재료로서 산화티타늄계의 입자를 사용할 수도 있다. 산화티타늄계의 입자에 있어서도 가시광 영역에서의 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실에 대하여 파장이 길어짐에 따라서 감소하는 경향을 나타낸다. 단, 산화티타늄계의 입자만으로는 반사 방지 필름에 충분한 대전 방지 기능을 부여하는 것은 어렵다.
본 발명의 하드 코트층 형성용 도포액에 첨가되는 광흡수성의 재료로서는 입경이 1nm 이상 100nm 이하의 입자인 것이 바람직하다. 입경이 100nm를 초과하는 경우, 레일리 산란에 의해 광이 현저하게 반사되어 하드 코트층이 하얗게 되어 반사 방지 필름의 가시광 투과율이 저하하는 경향이 있다. 또한, 입경이 100nm를 초과하는 경우, 반사 방지 필름의 헤이즈가 상승하여 헤이즈를 0.5% 이하로 하는 것이 곤란해진다. 한편, 입경이 1nm 미만인 경우, 도전성이 저하하여 반사 방지 필름의 표면 저항값이 커지거나, 광흡수성 입자가 응집하여 하드 코트층 내에서의 광흡수성 입자나 도전성 입자의 분산이 불균일해지는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 이들 광흡수성 입자는 각각 단독으로 사용하여도 되고, 재질이나 크기가 다른 복수 종류를 조합하여 사용하여도 된다.
또한, 얻어지는 반사 방지 필름에 대전 방지 기능을 부여하는 것을 목적으로 하여, 하드 코트층 형성용 도포액에 도전성 중합체나 도전성 입자를 첨가하여도 된다. 하드 코트층에 대전 방지 기능을 부여함에 있어서는 도전성 재료를 첨가할 필요가 있는데, 이때 도전성 재료는 전자 전도형의 도전성 재료와 이온 전도형의 도전 재료로 크게 구별된다. 여기서, 전자 전도형의 도전성 재료의 쪽이 저습도 하에서도 대전 방지 기능을 안정적으로 발휘할 수 있어 바람직하다.
전자 전도형의 도전성 중합체로서는 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리페닐렌술피드, 폴리(1,6-헵타디인), 폴리비페닐렌(폴리파라페닐렌), 폴리파라피닐렌술피드, 폴리페닐아세틸렌, 폴리(2,5-페닐렌) 및 이들의 유도체로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
이들 도전성 중합체는 비교적 적은 첨가량으로 도전성을 발현할 수 있고, 모두 가시 영역 전역에 흡수를 갖고 특정한 흡수 피크를 갖지 않아 적합하며, 하드 코트층으로서 원하는 표면 저항값과 시감 평균 흡수 손실이 0.5% 이상 3.0% 이하가 되도록 적절하게 첨가량을 조정하는 것이 가능하다.
전자 전도형의 도전성 무기 입자로서는 산화인듐, 산화인듐-산화주석(ITO), 산화주석, 안티몬 도프 산화주석(ATO), 인 도프 산화주석(PTO), 불소 도프 산화주석(FTO), 산화아연, 알루미늄 도프 산화아연(AZO), 갈륨 도프 산화아연(GZO)과 같은 전자 전도형의 도전성 입자를 적절하게 사용할 수 있다.
하드 코트층의 막 두께나 당해 하드 코트층에서의 도전성 입자의 함유량은 원하는 도전성이나 굴절률에 따라 적절하게 선택할 수 있지만, 시감 평균 투과율 흡수 손실을 0.5% 이상 3.0% 이하의 범위 내로 하기 위해서는, 하드 코트층 중의 도전성 무기 입자의 함유율이 5중량% 미만이고 단위 면적당 0.1g/m2 이상 0.8g/m2 이하의 범위 내의 함유량인 것이 바람직하다. 도전성 무기 입자의 단위 면적당의 함유량이 0.1g/m2 미만인 경우에 있어서는 광흡수 효과를 기대할 수 없고, 또한 도전성도 불충분해지는 경향을 나타내고, 한편 0.8g/m2를 초과하는 경우에 있어서는 도전성 무기 입자에 의한 광흡수에 의해 투과율이 크게 저하하여, 이 반사 방지 필름을 사용한 디스플레이의 콘트라스트 및 색 재현성이 저하하는 경향을 나타낸다. 광흡수 기능, 대전 방지 기능 및 하드 코트 기능을 모두 만족하기 위해서는, 도전성 무기 입자의 첨가량은 5중량% 이하가 아니면 달성이 곤란하다. 5중량% 이하의 첨가량에서는 도전성 무기 입자만으로는 도전성이 불충분한 케이스가 많지만, 도전성 중합체와 함께 사용하거나(복합화), 하드 코트층의 성막 과정에 있어서 도전성 무기 입자의 물성의 차(비중, 표면 장력, 상용성, 이온성 등)를 이용하여, 당해 입자를 편재시키거나 응집시킴으로써 달성하는 것이 가능하다.
본 발명의 하드 코트층에 사용되는 도전성 입자로서는 입경이 1nm 이상 100nm 이하인 것이 바람직하다. 입경이 100nm를 초과하는 경우, 레일리 산란에 의해 광이 현저하게 반사되어, 하드 코트층이 하얗게 되어 반사 방지 필름의 가시광 투과율이 저하하는 경향이 있다. 또한, 입경이 100nm를 초과하는 경우, 반사 방지 필름의 헤이즈가 상승하여 헤이즈를 0.5% 이하로 하는 것이 곤란해진다. 한편, 입경이 1nm 미만인 경우, 하드 코트층의 도전성이 저하하여 반사 방지 필름의 표면 저항값이 커지거나, 도전성 입자가 응집하여 하드 코트층 내에서의 도전성 입자의 분산이 불균일해지는 등의 문제가 발생할 가능성이 있다. 이들 도전성 입자(대전 방지제)는 각각 단독으로 사용하여도 되고, 재질이나 크기가 다른 복수 종류를 조합하여 사용하여도 된다.
본 발명의 하드 코트층에 있어서는 헤이즈를 0.5% 이하로 하여 명소 콘트라스트가 높은 화상을 얻기 위하여, 평균 입자 직경이 100nm를 초과하는 입자는 포함하지 않는 쪽이 좋다.
또한, 하드 코트층 형성용 도포액에는 필요에 따라 용매나 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 용매로서는 톨루엔, 크실렌, 시클로헥산, 시클로헥실벤젠 등의 방향족 탄화수소류, n-헥산 등의 탄화수소류, 디부틸에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 프로필렌옥시드, 디옥산, 디옥솔란, 트리옥산, 테트라히드로푸란, 아니솔 및 페네톨 등의 에테르류, 또한 메틸이소부틸케톤, 메틸부틸케톤, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논 및 메틸시클로헥사논 등의 케톤류, 또한 포름산 에틸, 포름산 프로필, 포름산 n-펜틸, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸, 아세트산 n-펜틸 및 γ-부티로락톤 등의 에스테르류, 나아가 메틸셀로솔브, 셀로솔브, 부틸셀로솔브, 셀로솔브아세테이트 등의 셀로솔브류 등 중에서 도포 시공 적정 등을 고려하여 적절하게 선택된다. 또한, 도포액에는 첨가제로서 표면 조정제, 굴절률 조정제, 밀착성 향상제, 경화제 등을 첨가할 수도 있다.
그 중에서도 하드 코트층을 형성하기 위한 도포액의 용매에 있어서는, 투명 기재를 용해 혹은 팽윤하는 용매를 포함하는 것이 바람직하다. 하드 코트층 형성용 도포액이 투명 기재를 용해 혹은 팽윤하는 용매를 포함함으로써, 형성되는 하드 코트층과 투명 기재의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 형성되는 하드 코트층의 표면 경도의 향상을 목적으로 하여, 하드 코트층을 형성하기 위한 도포액에 광흡수성 입자, 도전성 입자 이외에도 평균 입경 100nm 이하의 그 밖의 입자를 첨가하여도 된다. 이러한 그 밖의 입자로서는 예를 들어 알루미나(Al2O3) 입자나 평균 직경이 30nm인 실리카(SiO2) 나노 입자 등을 20 내지 30중량% 정도 포함시킬 수 있다. 그 밖의 입자로서 하드 코트층 형성용 도포액에 평균 입경 100nm를 초과하는 입자를 첨가하여 하드 코트층을 형성한 경우에는, 레일리 산란에 의해 광이 현저하게 반사되어 하드 코트층이 하얗게 되어 반사 방지 필름의 투명성이 저하하는 경향이 있다. 또한, 헤이즈가 상승하는 경향이 있다.
또한, 하드 코트층 형성용 도포액에는 그 밖의 첨가제를 첨가하여도 된다. 첨가제로서는, 예를 들어 소포제, 레벨링제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 중합 금지제 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
또한, 하드 코트층 형성용 도포액에는, 하드 코트층 형성 후에 반사 방지 필름의 컬을 방지하는 것을 목적으로 하여 열가소성 수지를 첨가하여도 된다. 이상에 의해 하드 코트층은 형성된다.
형성되는 하드 코트층의 층 두께로서는 3㎛ 이상 15㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 하드 코트층의 층 두께가 3㎛ 미만인 경우, 반사 방지 필름의 경도가 불충분해지고 내찰상성이 낮아지게 된다. 한편, 하드 코트층의 층 두께가 15㎛를 초과하는 경우, 하드 코트층의 경화 수축에 의한 컬이 커져 반사 방지 필름을 편광판화할 때에 지장을 초래하거나, 하드 코트층에 균열이 발생하는 등의 문제가 발생한다.
하드 코트층 상에 저굴절률층을 형성하기 전에, 하드 코트층에 산 처리, 알칼리 처리, 코로나 처리법, 대기압 글로우 방전 플라즈마법 등의 표면 처리를 행하여도 된다. 이들 표면 처리를 행함으로써, 하드 코트층과 저굴절률층의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.
저굴절률층의 형성에 규소 알콕시드 등의 금속 알콕시드를 바인더 매트릭스 형성 재료로서 사용하는 경우에는, 저굴절률층을 형성하기 전에 알칼리 처리를 행하는 것이 바람직하다. 알칼리 처리를 행함으로써, 대전 방지 하드 코트층과 저굴절률층의 밀착성을 향상시킬 수 있고, 반사 방지 필름의 내찰상성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 반사 방지 필름이 구비하는 저굴절률층의 형성 방법에 대하여 나타낸다. 본 발명의 저굴절률층에 있어서는, 저굴절률 입자와 바인더 매트릭스 형성 재료를 포함하는 저굴절률층 형성용 도포액을 하드 코트층 상에 도포하여 도막을 형성하고, 경화시키는 습식 성막법에 의해 형성할 수 있다. 이때 도포 방법으로서는 롤 코터, 리버스 롤 코터, 그라비아 코터, 마이크로 그라비아 코터, 나이프 코터, 바 코터, 와이어 바 코터, 다이 코터, 딥 코터를 사용한 도포 방법을 이용할 수 있다.
저굴절 입자로서는 LiF, MgF, 3NaFㆍAlF 또는 AlF(모두 굴절률 1.4) 또는 Na3AlF6(빙정석, 굴절률 1.33) 등의 저굴절 재료로 이루어지는 저굴절률 입자를 사용할 수 있다. 또한, 입자 내부에 공극을 갖는 입자를 적절하게 사용할 수 있다. 입자 내부에 공극을 갖는 입자에 있어서는, 공극의 부분을 공기의 굴절률(≒1)로 할 수 있기 때문에, 매우 낮은 굴절률을 구비하는 저굴절률 입자로 할 수 있다. 구체적으로는 내부에 공극을 갖는 저굴절률 실리카 입자를 사용할 수 있다.
본 발명의 저굴절률층 형성용 도포액에 첨가되는 저굴절률 입자로서는 입경이 1nm 이상 100nm 이하인 것이 바람직하다. 입경이 100nm를 초과하는 경우, 레일리 산란에 의해 광이 현저하게 반사되고, 저굴절률층이 백화하여 반사 방지 필름의 투명성이 저하하는 경향이 있다. 한편, 입경이 1nm 미만인 경우, 입자가 응집하여 저굴절률층에서의 입자의 분산 상태가 불균일해지는 등의 문제가 발생한다.
저굴절률층 형성용 도포액에 첨가되는 바인더 매트릭스 형성 재료로서는 규소 알콕시드의 가수분해물을 사용할 수 있다. 바람직하게는 화학식 (1)로 표시되는 규소 알콕시드의 가수분해물을 사용할 수 있다.
RxSi(OR)4-x (1)
(단, 식 중 R은 알킬기를 나타내고, x는 0≤x≤3을 만족하는 정수임)
화학식 (1)로 표시되는 규소 알콕시드로서는, 예를 들어 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-iso-프로폭시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란, 테트라-sec-부톡시실란, 테트라-tert-부톡시실란, 테트라펜타에톡시실란, 테트라펜타-iso-프로폭시실란, 테트라펜타-n-프록시실란, 테트라펜타-n-부톡시실란, 테트라펜타-sec-부톡시실란, 테트라펜타-tert-부톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리프로폭시실란, 메틸트리부톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디메틸에톡시실란, 디메틸메톡시실란, 디메틸프로폭시실란, 디메틸부톡시실란, 메틸디메톡시실란, 메틸디에톡시실란, 헥실트리메톡시실란 등을 사용할 수 있다. 규소 알콕시드의 가수분해물은 화학식 (1)로 표시되는 금속 알콕시드를 원료로 하여 얻어지는 것이면 되며, 예를 들어 염산에 의해 가수분해함으로써 얻을 수 있다.
나아가, 저굴절률층의 형성에 사용되는 바인더 매트릭스 형성 재료로서는 화학식 (1)로 표시되는 규소 알콕시드에 화학식 (2)로 표시되는 규소 알콕시드의 가수분해물을 더 포함시킬 수 있다. 이에 의해 반사 방지 필름의 저굴절률층 표면에 방오성을 부여할 수 있고, 또한 저굴절률층의 굴절률을 더 저하시킬 수 있다.
R'zSi(OR)4-z (2)
(단, 식 중 R'는 알킬기, 플루오로알킬기 또는 플루오로알킬렌옥시드기를 갖는 비반응성 관능기를 나타내고, z는 1≤z≤3을 만족하는 정수임)
화학식 (2)로 표시되는 규소 알콕시드로서는, 예를 들어 옥타데실트리메톡시실란, 1H,1H,2H,2H-퍼플루오로옥틸트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
또한, 바인더 매트릭스 형성 재료에는 전리 방사선 경화형 재료를 사용할 수도 있다. 전리 방사선 경화형 재료로서는 하드 코트층 형성용 도포액에서 예시한 전리 방사선 경화형 재료를 사용할 수 있다. 또한, 굴절률이 낮은 불소계 전리 방사선 경화형 재료를 사용하여 저굴절률층을 형성함에 있어서는, 반드시 저굴절률 입자를 첨가할 필요는 없다. 또한, 바인더 매트릭스 형성 재료로서 전리 방사선 경화형 재료를 사용하는 경우에 있어서도, 저굴절률층 표면에 방오성을 발현하는 재료를 첨가하는 것이 바람직하다.
바인더 매트릭스로서 전리 방사선 경화형 재료를 사용하여 자외선을 조사함으로써 저굴절률층을 형성하는 경우에는, 저굴절률층 형성용 도포액에 광중합 개시제가 첨가된다. 광중합 개시제로서는, 예를 들어 아세토페논류, 벤조인류, 벤조페논류, 포스핀옥시드류, 케탈류, 안트라퀴논류, 티오크산톤류 등을 들 수 있다.
바인더 매트릭스 형성 재료로서 규소 알콕시드의 가수분해물을 사용한 경우에는, 규소 알콕시드의 가수분해물과 저굴절률 입자를 포함하는 도포액을 하드 코트층을 형성한 투명 기재 상에 도포하여 도막을 형성하고, 이 도막에 대하여 건조ㆍ가열하여 규소 알콕시드의 탈수 축합 반응을 행함으로써 저굴절률층을 형성할 수 있다. 또한, 바인더 매트릭스 형성 재료로서 전리 방사선 경화형 재료를 사용한 경우에는, 전리 방사선 경화형 재료와 저굴절률 입자를 포함하는 도포액을 하드 코트층을 형성한 투명 기재 상에 도포하여 도막을 형성하고, 이 도막에 대하여 필요에 따라 건조를 행하고, 그 후 자외선, 전자선과 같은 전리 방사선을 조사함으로써 전리 방사선 경화형 재료의 경화 반응을 행함으로써 저굴절률층을 형성할 수 있다.
또한, 저굴절률층을 형성하기 위한 도포액에는 필요에 따라 용매나 각종 첨가제를 첨가할 수 있다. 용매로서는 톨루엔, 크실렌, 시클로헥산, 시클로헥실벤젠 등의 방향족 탄화수소류, n-헥산 등의 탄화수소류, 디부틸에테르, 디메톡시메탄, 디메톡시에탄, 디에톡시에탄, 프로필렌옥시드, 디옥산, 디옥솔란, 트리옥산, 테트라히드로푸란, 아니솔 및 페네톨 등의 에테르류, 또한 메틸이소부틸케톤, 메틸부틸케톤, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디프로필케톤, 디이소부틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논 및 메틸시클로헥사논 등의 케톤류, 또한 포름산 에틸, 포름산 프로필, 포름산 n-펜틸, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 프로피온산 메틸, 프로피온산 에틸, 아세트산 n-펜틸 및 γ-부티로락톤 등의 에스테르류, 나아가 메틸셀로솔브, 셀로솔브, 부틸셀로솔브, 셀로솔브아세테이트 등의 셀로솔브류, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 등의 알코올류, 물 등의 중에서 도포 시공 적정 등을 고려하여 적절하게 선택된다. 또한, 도포액에는 첨가제로서 방오제, 표면 조정제, 레벨링제, 굴절률 조정제, 밀착성 향상제, 광증감제 등을 첨가할 수도 있다.
저굴절률층은 산화규소 등의 저굴절률 재료를 진공 증착법이나 스퍼터링법과 같은 진공 프로세스에 의해 형성하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명에 있어서는 저굴절률층 외에 고굴절률층을 형성하여 반사 방지 성능을 향상시키는 것도 가능하다. 그러나, 어느 방법도 현재의 기술에서는 고비용이 된다.
본 발명의 반사 방지 필름에서의 저굴절률층은 고굴절률층을 갖지 않는 경우에는, 저굴절률층의 굴절률(n)과 저굴절률층의 층 두께(d)를 곱함으로써 얻어지는 저굴절률층의 광학 막 두께(nd)가 가시광 파장의 1/4이 되도록 형성된다. 이때, 저굴절률층의 광학 막 두께는 115nm 이상 135nm 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 저굴절률층의 광학 막 두께를 115nm 이상 135nm 이하의 범위 내로 하고, λ=500nm로 하였을 때 λ/4 부근이 되도록 저굴절률층의 광학 막 두께를 설계함으로써 반사 색상을 작게 할 수 있다. 또한, 저굴절률층은 습식 도포법에 의해 형성되기 때문에 다소의 막 두께의 변동이 있지만, 광학 막 두께를 이 범위로 조정함으로써, 저굴절률층의 막 두께 변동에 의한 색 불균일의 발생이 적은 반사 방지 필름으로 할 수 있다.
이상에 의해 저굴절률층은 형성된다.
이상에 의해 본 발명의 반사 방지 필름은 형성된다. 또한, 본 발명의 반사 방지 필름에는 하드 코트층과 저굴절률층 외에, 필요에 따라 방오 성능, 전자파 실드 성능, 적외선 흡수 성능, 자외선 흡수 성능, 색 보정 성능 등을 갖는 기능층이 형성된다. 이들 기능층으로서는 방오층, 전자파 차폐층, 적외선 흡수층, 자외선 흡수층, 색 보정층 등을 들 수 있다. 또한, 이들 기능층은 단층이어도 상관없고, 복수의 층이어도 상관없다. 기능층은 1층으로 복수의 기능을 갖고 있어도 상관없다. 또한, 이들 기능층은 각 층간에 형성하여도 되고, 반사 방지 필름 표면에 형성하여도 된다. 또한, 본 발명에 있어서는 각종 층간의 접착성 향상을 위해 각 층간에 프라이머층이나 접착층 등을 형성하여도 된다.
본 발명의 반사 방지 필름에 있어서는, 저굴절률층이 형성되어 있지 않은 측의 투명 기재측의 면(다른쪽 면)에 편광층과 제2 투명 기재를 설치함으로써 편광판으로 할 수 있다. 편광층으로서는, 예를 들어 요오드를 첨가한 연신 폴리비닐알코올(PVA)을 사용할 수 있다. 또한, 제2 투명 기재로서는 본 발명의 반사 방지 필름에 투명 기재로서 사용하는 기재를 선택할 수 있으며, 트리아세틸셀룰로오스로 이루어지는 필름을 적절하게 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 반사 방지 필름을 구성 요소의 일부로서 사용한 편광판은, 투과형 액정 디스플레이의 일부를 구성함으로써, 투과형 액정 디스플레이에 우수한 대전 방지 기능, 반사 방지 기능을 부여하고, 또한 명소 및 암소에서의 양호한 콘트라스트를 부여한다. 이때, 당해 편광판은 관찰자측으로부터 당해 편광판, 액정 셀, 제2 편광판, 백라이트 유닛의 순으로 배치된다. 즉, 관찰측에 저굴절률층이 최표면이 되도록 형성된다.
<실시예>
(실시예 1)
<투명 기재>
투명 기재로서 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 준비하였다.
<편광판>
요오드를 첨가한 연신 폴리비닐알코올을 편광층으로 하고, 이것을 2매의 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름(제1 및 제2 투명 기재) 사이에서 협지한 편광판을 준비하였다.
<하드 코트층의 형성>
전자 전도형 도전성 입자로서 갈륨 도프 산화아연 입자 분산액(GZO/평균 입자 직경 30nm/고형분비 30중량％) 6.7중량부를 준비하고, 전리 방사선 경화형 재료로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 9.6중량부와 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(PETA) 9.6중량부와 우레탄아크릴레이트 UA-306T(교에샤 가가꾸사제) 28.8중량부를 준비하고, 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(시바 재팬사제) 2.5중량부를 준비하고, 용매로서 메틸에틸케톤과 아세트산 부틸의 중량비로 1:1 혼합 용매 45.3.3중량부를 준비하여, 이것들을 혼합하여 하드 코트층 형성용 도포액을 조정하였다.
얻어진 도포액을 투명 기재 및 편광판의 한쪽 면(제1 투명 기재) 상에 각각와이어 바 코터에 의해 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 오븐에서 80℃로 1분간 건조를 행하여 건조한 후, 메탈 할라이드 램프를 사용하여 120W의 출력으로 20cm의 거리로부터 10초간 자외선 조사를 행함으로써, 투명 기재 및 편광판 상에 두께 5㎛의 하드 코트층을 형성하였다.
<저굴절률층의 형성>
저굴절률 실리카 미립자 분산액(평균 입자 직경 30nm/고형분 20중량％) 12중량부, 전리 방사선 경화형 재료로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 1.6중량부를 준비하고, 실리콘계 첨가제로서 TSF44(도시바 GE 실리콘사제) 0.2중량부를 준비하고, 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(시바 재팬사제) 0.2중량부를 준비하고, 용매로서 메틸이소부틸케톤 86.4중량부를 준비하여 이것들을 혼합하여 저굴절률층 형성용 도포액을 조정하였다.
얻어진 도포액을 투명 기재 및 편광판 상에 형성된 하드 코트층 상에 각각 와이어 바 코터에 의해 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 오븐에서 건조를 행하여 건조한 후, 컨베이어식 자외선 경화 장치에 의해 노광량 500mJ/cm2로 경화하여 하드 코트층 상에 저굴절률층을 형성하였다. 모두 얻어진 저굴절률층의 막 두께는 91nm이고, 굴절률은 1.37이고, 광학 막 두께는 125nm이었다.
이상에 의해 투명 기재, 하드 코트층, 저굴절률층을 순서대로 구비하는 반사 방지 필름, 및 제2 투명 기재, 편광층, 제1 투명 기재, 하드 코트층, 저굴절률층을 순서대로 구비하는 편광판을 제작하였다.
(실시예 2)
<투명 기재>
(실시예 1)과 마찬가지로 투명 기재로서 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 준비하였다.
<편광판>
(실시예 1)과 마찬가지로 요오드를 첨가한 연신 폴리비닐알코올을 편광층으로 하고, 이것을 2매의 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름(제1 및 제2 투명 기재) 사이에서 협지한 편광판을 준비하였다.
<하드 코트층의 형성>
전자 전도형 도전성 입자로서 갈륨 도프 산화아연 입자 분산액(GZO/평균 입자 직경 15nm/고형분비 30중량％) 41.7중량부를 준비하고, 전리 방사선 경화형 재료로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 7.5중량부와 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(PETA) 7.5중량부와 우레탄아크릴레이트 UA-306T(교에샤 가가꾸사제) 22.5중량부를 준비하고, 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(시바 재팬사제) 2.5중량부를 준비하고, 용매로서 메틸에틸케톤과 아세트산 부틸의 중량비로 1:1 혼합 용매 20.8중량부를 준비하여, 이것들을 혼합하여 하드 코트층 형성용 도포액을 조정하였다.
얻어진 도포액을 투명 기재 및 편광판의 한쪽 면(제1 투명 기재) 상에 각각 와이어 바 코터에 의해 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 오븐에서 80℃로 1분간 건조를 행하여 건조한 후, 메탈 할라이드 램프를 사용하여 120W의 출력으로 20cm의 거리로부터 10초간 자외선 조사를 행함으로써, 투명 기재 및 편광판 상에 두께 5㎛의 하드 코트층을 형성하였다.
<저굴절률층의 형성>
(실시예 1)과 마찬가지로 하여 투명 기재 및 편광판 상에 형성된 하드 코트층 상에 각각 저굴절률층을 형성하였다. 모두 얻어진 저굴절률층의 막 두께는 91nm이고, 굴절률은 1.37이고, 광학 막 두께는 125nm이었다.
이상에 의해 투명 기재, 하드 코트층, 저굴절률층을 순서대로 구비하는 반사 방지 필름, 및 제2 투명 기재, 편광층, 제1 투명 기재, 하드 코트층, 저굴절률층을 순서대로 구비하는 편광판을 제작하였다.
(실시예 3)
<투명 기재>
(실시예 1)과 마찬가지로 투명 기재로서 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 준비하였다.
<편광판>
(실시예 1)과 마찬가지로 요오드를 첨가한 연신 폴리비닐알코올을 편광층으로 하고, 이것을 2매의 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름(제1 및 제2 투명 기재) 사이에서 협지한 편광판을 준비하였다.
<하드 코트층의 형성>
전자 전도형 도전성 중합체로서 Baytron P CH 8000(Hcstarck사제/분산액/고형분 3중량％) 16.7중량부를 준비하고, 전자 전도형 도전성 입자로서 갈륨 도프 산화아연 입자 분산액(GZO/평균 입자 직경 15㎛/고형분비 30중량％) 6.7중량부를 준비하고, 전리 방사선 경화형 재료로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 9.6중량부와 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(PETA) 9.6중량부와 우레탄아크릴레이트 UA-306T(교에샤 가가꾸사제) 28.8중량부를 준비하고, 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(시바 재팬사제) 2.5중량부를 준비하고, 용매로서 메틸에틸케톤과 아세트산 부틸의 중량비로 1:1 혼합 용매 28.6중량부를 준비하여, 이것들을 혼합하여 하드 코트층 형성용 도포액을 조정하였다.
얻어진 도포액을 투명 기재 및 편광판의 한쪽 면(제1 투명 기재) 상에 각각와이어 바 코터에 의해 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 오븐에서 80℃로 1분간 건조를 행하여 건조한 후, 메탈 할라이드 램프를 사용하여 120W의 출력으로 20cm의 거리로부터 10초간 자외선 조사를 행함으로써, 투명 기재 및 편광판 상에 두께 5㎛의 하드 코트층을 형성하였다.
<저굴절률층의 형성>
(실시예 1)과 마찬가지로 하여 투명 기재 및 편광판 상에 형성된 하드 코트층 상에 각각 저굴절률층을 형성하였다. 모두 얻어진 저굴절률층의 막 두께는 91nm이고, 굴절률은 1.37이고, 광학 막 두께는 125nm이었다.
이상에 의해 투명 기재, 하드 코트층, 저굴절률층을 순서대로 구비하는 반사 방지 필름, 및 제2 투명 기재, 편광층, 제1 투명 기재, 하드 코트층, 저굴절률층을 순서대로 구비하는 편광판을 제작하였다.
(비교예 1)
<편광판>
(실시예 1)과 마찬가지로 요오드를 첨가한 연신 폴리비닐알코올을 편광층으로 하고, 이것을 2매의 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름(제1 및 제2 투명 기재) 사이에서 협지한 편광판을 준비하였다.
<하드 코트층의 형성>
전리 방사선 경화형 재료로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 10.0중량부와 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(PETA) 10.0중량부와 우레탄아크릴레이트 UA-306T(교에샤 가가꾸사제) 30.0중량부를 준비하고, 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(시바 재팬사제) 2.5중량부를 준비하고, 용매로서 메틸에틸케톤과 아세트산 부틸의 중량비로 1:1 혼합 용매 50.0중량부를 준비하여, 이것들을 혼합하여 하드 코트층 형성용 도포액을 조정하였다.
얻어진 도포액을 편광판의 한쪽 면(제1 투명 기재) 상에 와이어 바 코터에 의해 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 오븐에서 80℃로 1분간 건조를 행하여 건조한 후, 메탈 할라이드 램프를 사용하여 120W의 출력으로 20cm의 거리로부터 10초간 자외선 조사를 행함으로써, 편광판 상에 두께 5㎛의 하드 코트층을 형성하였다.
이상에 의해 제2 투명 기재, 편광층, 제1 투명 기재, 하드 코트층을 순서대로 구비하는 편광판을 제작하였다.
(비교예 2)
<투명 기재>
(실시예 1)과 마찬가지로 투명 기재로서 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 준비하였다.
<편광판>
(실시예 1)과 마찬가지로 요오드를 첨가한 연신 폴리비닐알코올을 편광층으로 하고, 이것을 2매의 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름(제1 및 제2 투명 기재) 사이에서 협지한 편광판을 준비하였다.
<하드 코트층의 형성>
전리 방사선 경화형 재료로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 10.0중량부와 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(PETA) 10.0중량부와 우레탄아크릴레이트 UA-306T(교에샤 가가꾸사제) 30.0중량부를 준비하고, 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(시바 재팬사제) 2.5중량부를 준비하고, 용매로서 메틸에틸케톤과 아세트산 부틸의 중량비로 1:1 혼합 용매 50.0중량부를 준비하여, 이것들을 혼합하여 하드 코트층 형성용 도포액을 조정하였다.
얻어진 도포액을 투명 기재 및 편광판의 한쪽 면(제1 투명 기재) 상에 각각와이어 바 코터에 의해 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 오븐에서 80℃로 1분간 건조를 행하여 건조한 후, 메탈 할라이드 램프를 사용하여 120W의 출력으로 20cm의 거리로부터 10초간 자외선 조사를 행함으로써, 투명 기재 및 편광판 상에 두께 5㎛의 하드 코트층을 형성하였다.
<저굴절률층의 형성>
(실시예 1)과 마찬가지로 하여 투명 기재 및 편광판 상에 형성된 하드 코트층 상에 각각 저굴절률층을 형성하였다. 모두 얻어진 저굴절률층의 막 두께는 91nm이고, 굴절률은 1.37이고, 광학 막 두께는 125nm이었다.
이상에 의해 투명 기재, 하드 코트층, 저굴절률층을 순서대로 구비하는 반사 방지 필름, 및 제2 투명 기재, 편광층, 제1 투명 기재, 하드 코트층, 저굴절률층을 순서대로 구비하는 편광판을 제작하였다.
(비교예 3)
<투명 기재>
(실시예 1)과 마찬가지로 투명 기재로서 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름을 준비하였다.
<편광판>
(실시예 1)과 마찬가지로 요오드를 첨가한 연신 폴리비닐알코올을 편광층으로 하고, 이것을 2매의 두께 80㎛의 트리아세틸셀룰로오스 필름(제1 및 제2 투명 기재) 사이에서 협지한 편광판을 준비하였다.
<하드 코트층의 형성>
전자 전도형 도전성 입자로서 안티몬 도프 산화주석 입자 분산액(ATO/평균 입자 직경 60nm/고형분비 30중량％) 41.7중량부를 준비하고, 전리 방사선 경화형 재료로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(DPHA) 7.5중량부와 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트(PETA) 7.5중량부와 우레탄아크릴레이트 UA-306T(교에샤 가가꾸사제) 22.5중량부를 준비하고, 광중합 개시제로서 이르가큐어 184(시바 재팬사제) 2.5중량부를 준비하고, 용매로서 메틸에틸케톤과 아세트산 부틸의 중량비로 1:1 혼합 용매 20.8중량부를 준비하여, 이것들을 혼합하여 하드 코트층 형성용 도포액을 조정하였다.
얻어진 도포액을 투명 기재 및 편광판의 한쪽 면(제1 투명 기재) 상에 와이어 바 코터에 의해 도포하여 도막을 형성하였다. 그 후, 오븐에서 80℃로 1분간 건조를 행하여 건조한 후, 메탈 할라이드 램프를 사용하여 120W의 출력으로 20cm의 거리로부터 10초간 자외선 조사를 행함으로써, 투명 기재 및 편광판 상에 두께 5㎛의 하드 코트층을 형성하였다.
<저굴절률층의 형성>
(실시예 1)과 마찬가지로 하여 투명 기재 및 편광판 상에 형성된 하드 코트층 상에 각각 저굴절률층을 형성하였다. 모두 얻어진 저굴절률층의 막 두께는 91nm이고, 굴절률은 1.37이고, 광학 막 두께는 125nm이었다.
이상에 의해 투명 기재, 대전 방지 하드 코트층, 저굴절률층을 순서대로 구비하는 반사 방지 필름, 및 제2 투명 기재, 편광층, 제1 투명 기재, 하드 코트층, 저굴절률층을 순서대로 구비하는 편광판을 제작하였다.
(실시예 1) 내지 (실시예 3), (비교예 2) (비교예 3)에서 얻어진 반사 방지 필름에 대하여 이하의 측정을 행하였다. 또한, (실시예 1) 내지 (실시예 3), (비교예 1) 내지 (비교예 3)에서 얻어진 편광판에 대하여 이하의 측정을 행하였다.
(반사 방지 필름의 각종 특성의 측정)
ㆍ헤이즈(H), 평행 광선 투과율의 측정
얻어진 반사 방지 필름에 대하여, 사상성 측정기(닛본 덴쇼꾸 고교제, NDH-2000)를 사용하여 헤이즈(H), 평행 광선 투과율을 측정하였다.
ㆍ시감 평균 투과율 흡수 손실, 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실의 측정
얻어진 반사 방지 필름에 대하여, 자동 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼제, U-4000)를 사용하고, 광원으로서 C 광원을 사용하고, 광원 및 수광기의 입출사각을 반사 방지 필름 표면에 대하여 수직 방향으로부터 5°로 설정하고, 2°시야의 조건 하에서 직진 투과 방향 및 정반사 방향의 분광 반사율, 분광 투과율을 측정하여, 시감 평균 투과율 흡수 손실(Q), 가시광 영역에서의 광투과율 흡수 손실의 최대값과 최소값의 차, 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실(Q450: 파장 450nm에서의 광투과율 흡수 손실/Q550: 파장 550nm에서의 광투과율 흡수 손실/Q650: 파장 650nm에서의 광투과율 흡수 손실)을 산출하였다.
이때, 각 파장에서의 광투과율 흡수 손실(Q450, Q550, Q650)은 (식 1)에 의해 산출하였다. 시감 평균 투과율 흡수 손실(Q)은 (식 1)에서 구해진 각 파장의 광투과율 흡수 손실을 비시감도에 의해 교정한 후, 평균하여 구하였다. 또한, 비시감도는 명소에서 본 표준 비시감도를 사용하였다.
Qλ=100-H-Tλ-Rλ … (식 1)
Qλ: 광투과율 흡수 손실(%)
H: 헤이즈(%)
Tλ: 분광 투과율(%)
Rλ: 양면 반사율(%)
ㆍ시감 평균 반사율, 반사 색상의 측정
얻어진 반사 방지 필름의 저굴절률층 형성면과 반대측의 면을 흑색 소광 스프레이에 의해 흑색으로 도포하였다. 도포 후, 자동 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼제, U-4000)를 사용하고, 광원으로서 C 광원을 사용하고, 광원 및 수광기의 입출사각을 반사 방지 필름 표면에 대하여 수직 방향으로부터 5°로 설정하고, 2°시야의 조건 하에서 정반사 방향의 분광 반사율을 측정하여, 시감 평균 반사율, 반사 색상(a*, b*)을 산출하였다.
ㆍ표면 저항값의 측정
JIS K6911에 준거하여 고저항 저항률계(가부시끼가이샤 다이아 인트루먼츠제 하이레스터 MCP-HT260)로 반사 방지 필름의 표면 저항값의 측정을 행하였다.
(편광판의 각종 특성의 측정)
ㆍ평행 시감 평균 투과율, 평행 색상, 직교 시감 평균 투과율, 직교 색상의 측정
(실시예 1) 내지 (실시예 3), (비교예 1) 내지 (비교예 3)에서 얻어진 편광판과, 실시예 1 등에서 처음에 준비한 것과 마찬가지의 하드 코트층, 반사 방지층을 형성하지 않은 편광판(제2 편광판)을 편광축이 평행하게 되도록 점착층을 개재하여 배치하고, 자동 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼제, U-4000)를 사용하고, 광원으로서 C 광원을 사용하고, 광원 및 수광기의 입출사각을 반사 방지 필름 표면에 대하여 수직 방향으로 설정하고, 2°시야의 조건 하에서 직진 투과 방향의 분광 투과율을 측정하여, 평행 시감 평균 투과율, 평행 색상(a*, b*)을 산출하였다.
또한, (실시예 1) 내지 (실시예 3), (비교예 1) 내지 (비교예 3)에서 얻어진 편광판과, 하드 코트층, 반사 방지층을 형성하지 않은 편광판(제2 편광판)을 편광축이 직교가 되도록 점착층을 개재하여 배치하고, 자동 분광 광도계(히따찌 세이사꾸쇼제, U-4000)를 사용하고, 광원으로서 C 광원을 사용하고, 광원 및 수광기의 입출사각을 반사 방지 필름 표면에 대하여 수직 방향으로 설정하고, 2°시야의 조건 하에서 직진 투과 방향의 분광 투과율을 측정하여, 직교 시감 평균 투과율, 직교 색상(a*, b*)을 산출하였다.
삭제
삭제
(실시예 1) 내지 (실시예 3)의 편광판의 결과로부터, 본 발명의 반사 방지 필름에 있어서는 1조의 요오드를 포함하는 연신 폴리비닐알코올을 편광층으로서 구비한 편광판을, 그 편광축이 직교가 되도록 배치하여 흑색 표시시켰을 때에 관찰되는 광 누출이 청색기를 띤다고 하는 문제를 선택적으로 억제하여, 즉 투과형 액정 디스플레이의 화면이 흑색 표시 시에 청색기를 띤다고 하는 문제를 억제하여, 보다 최적의 흑색 표시를 행할 수 있는 반사 방지 필름인 것이 확인되었다.
(콘트라스트의 평가)
또한, (실시예 1) 내지 (실시예 3) 및 (비교예 2), (비교예 3)에서 얻어진 반사 방지 필름을 투과형 액정 디스플레이(BUFFALO사제 FTD-W2023ADSR) 표면에 점착층을 개재하여 반사 방지층이 최표면이 되도록 접합하였다.
접합한 투과형 액정 디스플레이에 대하여 실내의 조명을 전환함으로써, 명소(200lux), 암소(0lux)에서의 조건화에서 흑색 표시 및 백색 표시를 행하여 휘도를 측정하여 콘트라스트의 평가를 행하였다.
(실시예 1) 내지 (실시예 3)의 반사 방지 필름을 접합한 투과형 액정 디스플레이에 있어서는, (비교예 2)의 반사 방지 필름을 접합한 투과형 액정 디스플레이와 비교하여, 암소에서의 흑색 표시 시의 휘도(흑색 휘도)가 저하되어 있기 때문에 암소 콘트라스트가 향상되어 있는 것이 확인되었다.
한편, (비교예 3)의 반사 방지 필름을 접합한 투과형 액정 디스플레이에 있어서는, (비교예 2)의 반사 방지 필름을 접합한 투과형 액정 디스플레이와 비교하여 암소에서의 흑색 휘도가 저하되어 있지만, 암소 및 명소에서의 백색 표시 시의 휘도(백색 휘도)도 저하되어 있어, 명소 콘트라스트, 암소 콘트라스트 모두 저하되어 있는 것이 확인되었다.
1: 반사 방지 필름
11: 제1 투명 기재
12: 하드 코트층
13: 저굴절률층
2: 편광판
22: 제2 투명 기재
23: 편광층
3: 액정 셀
4: 제2 편광판
41: 제3 투명 기재
42: 제4 투명 기재
43: 제2 편광층
5: 백라이트 유닛

Claims (8)

  1. 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 상기 투명 기재측으로부터 순서대로 하드 코트층과 저굴절률층을 구비하는 반사 방지 필름에 있어서,
    상기 하드 코트층은 갈륨 도프 산화 아연 입자를 포함하고,
    상기 하드 코트층 중의 상기 입자의 함유율이 5중량% 미만이며,
    상기 입자의 함유량은 단위 면적당 0.1g/m2 이상 0.8g/m2 이하의 범위 내이고,
    상기 저굴절률층의 굴절률과 상기 저굴절률층의 층 두께를 곱함으로써 얻어지는 상기 저굴절률층의 광학 막 두께가 115nm 이상 135nm 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는 반사 방지 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 저굴절률층측의 반사 방지 필름 표면에서의 시감 평균 반사율이 0.5% 이상 1.5% 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는 반사 방지 필름.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반사 방지 필름의 헤이즈가 0.5% 이하의 범위 내이고, 또한 상기 반사 방지 필름의 평행 광선 투과율이 94.0% 이상 96.5% 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는 반사 방지 필름.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반사 방지 필름의 저굴절률층 표면에서의 표면 저항값이 1.0×106Ω/□ 이상 1.0×1011Ω/□ 이하의 범위 내인 것을 특징으로 하는 반사 방지 필름.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 반사 방지 필름의 저굴절률층 표면에서의 L*a*b* 색도계에서의 반사 색상이 0.00≤a*≤3.00이면서 -3.00≤b*≤3.00을 만족하는 것을 특징으로 하는 반사 방지 필름.
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항에 기재된 반사 방지 필름과, 당해 반사 방지 필름의 저굴절률층 비형성면에 편광층, 제2 투명 기재를 순서대로 구비하는 편광판.
  8. 제7항에 기재된 편광판, 액정 셀, 제2 편광판, 백라이트 유닛을 이 순서대로 구비하는 것을 특징으로 하는 투과형 액정 디스플레이.
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